基于可靠性理論的內(nèi)河船閘維修決策研究.pdf

1、隨著大規(guī)模建設(shè)項(xiàng)目的逐步完成，設(shè)施維護(hù)管理研究已經(jīng)成為工程管理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。船閘作為大宗貨物水路運(yùn)輸通道上的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，科學(xué)的維護(hù)管理對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行、保障航道暢通和促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。在設(shè)施維修決策研究中，壽命過(guò)程的維修信息越來(lái)越受到重視，然而船閘維修信息中隱含的系統(tǒng)可靠性規(guī)律尚未被挖掘和利用。論文立足于工程全壽命周期，應(yīng)用復(fù)雜系統(tǒng)可靠性理論和維修決策理論，以維修事件數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，借鑒制造業(yè)可靠性分析的思路和方法，研

2、究了船閘壽命過(guò)程的可靠性特征和維修管理決策。
　　研究的主要內(nèi)容包括:
　　(1)基礎(chǔ)理論與研究架構(gòu)。梳理了全壽命周期管理理論、復(fù)雜系統(tǒng)可靠性理論和維修決策理論，分析了工程全壽命周期管理的核心任務(wù)，提出了船閘全壽命周期可靠性分析和維修管理決策研究的總體框架。
　　(2)構(gòu)建了船閘維修信息集成的霍爾三維結(jié)構(gòu)模型。建立了船閘工程系統(tǒng)分解結(jié)構(gòu)(WLEBS)，從時(shí)間維、結(jié)構(gòu)維和信息維，構(gòu)建了船閘維修信息集成的霍爾三維結(jié)構(gòu)模型，

3、解決了“維修信息孤島”和可靠性分析數(shù)據(jù)瓶頸的問(wèn)題。
　　(3)構(gòu)建了基于事件數(shù)據(jù)的船閘可靠性分析（RABED）模型，并用17座船閘的歷史維修數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的實(shí)用性。論文突破了可靠性理論在土木工程領(lǐng)域的具體應(yīng)用，從復(fù)雜系統(tǒng)廣義可靠性的視角定義了船閘系統(tǒng)可靠性指標(biāo)，設(shè)計(jì)了RABED流程，研究了RABED模型可靠性參數(shù)估計(jì)方法，利用故障模式、影響和危害度分析(FMECA)方法和壽命分布模型，深入分析了船閘部件、子系統(tǒng)和系統(tǒng)的可靠性，通過(guò)

4、實(shí)證研究得到了繁忙河段船閘的可靠性特征，為維修信息的利用提供了一套系統(tǒng)的解決方法，對(duì)其他設(shè)施壽命周期維修管理亦具有借鑒作用。
　　(4)揭示了船閘壽命周期維修決策變量相互關(guān)系的規(guī)律性。采用多元線性回歸分析方法，定量分析得到年中修費(fèi)用與大修費(fèi)用、中修部位數(shù)量正相關(guān)，與年運(yùn)營(yíng)能力指標(biāo)負(fù)相關(guān);中修發(fā)生時(shí)間與大修費(fèi)用負(fù)相關(guān)，與年運(yùn)營(yíng)能力指標(biāo)正相關(guān)。船閘壽命過(guò)程中大修、中修與運(yùn)營(yíng)能力之間這一關(guān)系，類似于人的健康與其勞動(dòng)能力之間的關(guān)系，具有合

5、理的經(jīng)濟(jì)學(xué)解釋，符合實(shí)際情況。
　　(5)構(gòu)建了船閘壽命周期維修決策框架和優(yōu)化模型，并通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了它們?cè)诖l壽命周期管理中的科學(xué)性。論文系統(tǒng)研究了船閘維修決策的影響因素，構(gòu)建了完整的維修決策分析程序;從預(yù)期成本與使用性能兩個(gè)角度，建立了船閘壽命周期維修決策指標(biāo)體系;綜合不同的維修模式，以及維修事件發(fā)生時(shí)間和維修占用時(shí)間等因素的隨機(jī)性，構(gòu)建了船閘系統(tǒng)的蒙特卡羅動(dòng)態(tài)可靠性仿真模型，以繁忙河段單線船閘的維修結(jié)構(gòu)優(yōu)化為例，解釋了維修決策