一种营运车辆维护周期的维修决策系统及方法与流程

本发明属于车辆信息采集与处理
技术领域：
，尤其涉及一种营运车辆维护周期的维修决策系统及方法。
背景技术：
：近年来，随着道路运输业的快速发展，营运客车数量迅速攀升，目前我国已有公路营运客车超过85万辆，较好的满足了人们日常出行的需求。但是，我国道路运输企业整体对汽车维护的重要性认识不足，虚假维护、过期维护的现象普遍，因汽车维护不到位而造成的交通事故时有发生，给人民的生命财产带来了严重损害，社会影响恶劣。究其根本原因，是对汽车的维护周期缺少风险评价，同时对汽车维护周期相关的风险认识不足。虽然《汽车维护、检测、诊断技术规范》(gb/t18344)等国家和行业有关标准对汽车的维护周期进行了约定，但是由于营运客车车型多，技术配置不统一、运行环境差异大、运行强度和使用年限不一致，造成汽车技术状况个体差异显著，需要结合车辆类别、维修手册、使用说明书、运行状况、行驶里程、道路条件、使用年限等因素，科学评价营运客车的技术状况，制定精准的维护规则，降低汽车的运行风险，并节省使用成本。技术实现要素：针对上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种营运车辆维护周期的维修决策系统及方法，该营运车辆维护周期的维修决策系统从整个道路运输行业大数据中提取数据，经过科学处理后做出准确判断，实现了对于营运车辆维护周期的客观、准确评估。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。技术方案一：一种营运车辆维护周期的维修决策系统，所述维修决策系统包括营运车辆维修档案服务平台，所述维修决策系统还包括：信息输入模块、控制模块、信息采集模块、信息存储模块、信息处理模块以及结果显示模块；所述控制模块包含五个输入输出端，分别记为控制模块的第一输入输出端，控制模块的第二输入输出端，控制模块的第三输入输出端，控制模块的第四输入输出端，控制模块的第五输入输出端；所述信息采集模块包含两个输入输出端，分别记为信息采集模块的第一输入输出端，信息采集模块的第二输入输出端；所述信息输入模块的输出端单向通信连接所述控制模块的第一输入输出端；所述控制模块的第二输入输出端双向通信连接所述信息采集模块的第一输入输出端；所述控制模块的第三输入输出端双向通信连接所述信息存储模块的输入输出端；所述控制模块的第四输入输出端单向通信连接所述结果显示模块的输入端；所述信息采集模块的第二输入输出端双向通信连接所述营运车辆维修档案服务平台的输入输出端。本发明技术方案一的特点和进一步的改进为：(1)所述营运车辆维修档案服务平台中至少记录了营运车辆的所有相关信息，包括：营运车辆的基本信息、使用信息和历史维修信息，所述营运车辆的基本信息包括营运车辆的车辆识别代码和客车类型，所述营运车辆的使用信息是指营运车辆的技术状况和使用环境，所述营运车辆的历史维修信息是指营运车辆从购置时起到目前的所有维修信息，包括维修年限、故障原因和维修配件以及营运车辆的行驶里程；所述信息输入模块用于获取营运车辆的基本信息和维修信息；所述营运车辆的基本信息至少包括所述营运车辆的车辆识别代码和客车类型；其中，所述维修信息至少包括所述营运车辆最近一次的维护时间、所述营运车辆更换或维修的零配件信息；并将所述营运车辆的基本信息和维修信息发送至所述控制模块；所述控制模块用于将所述营运车辆的基本信息和维修信息发送至信息采集模块；所述信息采集模块用于将所述营运车辆的基本信息和维修信息发送至营运车辆维修档案服务平台；所述营运车辆维修档案服务平台用于根据所述营运车辆的基本信息获取平台数据库中关于该营运车辆的所有相关信息，并将所述关于该营运车辆的所有相关信息发送至所述信息采集模块；所述信息采集模块还用于将所述关于该营运车辆的所有相关信息在所述控制模块的控制下，转发至所述信息存储模块；所述信息存储模块用于对所述关于该营运车辆的所有相关信息进行缓存；所述控制模块还用于在所述信息处理模块计算该营运车辆维护周期时，将所述信息处理模块需要的信息从所述信息存储模块中取出并发送至所述信息处理模块。(2)所述信息输入模块获取营运车辆的基本信息和维修信息，具体包括：所述营运车辆的基本信息包括车辆识别代码和客车类型，其中，所述客车类型是指营运车辆的5种类型，包括：特大型客车、大型客车、中型客车、小型客车以及乘用车；所述信息输入模块接收用户输入的关于营运车辆的基本信息和维修信息；或者，所述信息输入模块从第三方平台获取关于营运车辆的基本信息和维修信息，所述第三方平台为全国汽车维修数据平台或者维修企业维修记录数据平台。(3)所述营运车辆的使用信息是指该营运车辆的技术状况和使用环境，所述营运车辆的技术状况指该营运车辆的3种技术等级，包括：一级技术等级、二级技术等级和三级技术等级，且所述一级技术等级高于所述二级技术等级，所述二级技术等级高于所述三级技术等级；所述营运车辆的使用环境是指营运车辆使用的五个路况等级，包括：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。技术方案二：一种营运车辆维护周期的维修决策方法，所述维修决策方法应用于上述技术方案中任一项所述的维修决策系统，所述方法包括：步骤1，获取需要进行维护周期维修决策的营运车辆的基本信息和维修信息；所述营运车辆的基本信息至少包括所述营运车辆的车辆识别代码和客车类型，所述营运车辆的维修信息至少包括所述营运车辆最近一次的维护时间、所述营运车辆更换或维修的零配件信息；步骤2，根据所述营运车辆的基本信息，获取与该营运车辆的客车类型相同的所有营运车辆的相关信息，所述与该营运车辆的客车类型相同的所有营运车辆的相关信息包括：该型号营运车辆的基本信息、使用信息和历史维护信息，所述该型号营运车辆的基本信息包括该型号营运车辆的品牌和该车型营运车辆所有配件的型号，所述该车型营运车辆的使用信息是指该车型营运车辆的技术状况和使用环境，所述该型号营运车辆的历史维修信息是指该型号营运车辆从购置时起到目前的所有维修信息，包括维护年限、故障原因、维修配件以及对应的行驶里程；步骤3，针对所述营运车辆的任一配件，根据所述与该营运车辆车型相同的所有营运车辆的相关信息确定所述任一配件对应的故障类型的概率分布函数，并给定对于所述任一配件的期望可靠度，从而得到该任一配件在给定的期望可靠度时的第一预防维修周期；步骤4，获取所述任一配件的工作有效度，所述工作有效度与该任一配件的维修系数成反比例的关系；从而在保证最大工作有效度的前提下，得到维修系数最小时对应的维修周期，并将该维修周期作为该任一配件在最大工作有效度时的第二预防维修周期；步骤5，获取所述任一配件的关于运行时间和运行费用的函数，从而在保证运行费用最小时，得到该任一配件的最大运行时间，并将所述最大运行时间作为该任一配件在运行费用最小时的第三预防维修周期；步骤6，根据所述任一配件在给定的期望可靠度时的第一预防维修周期、所述任一配件在最大工作有效度时的第二预防维修周期和所述该任一配件在运行费用最小时的第三预防维修周期，采用模糊决策的方法得到最佳预防维修周期。本发明技术方案二的特点和进一步的改进为：(1)步骤3具体包括：针对所述营运车辆的任一配件，确定所述任一配件对应的故障类型的概率分布函数λ(t)；所述任一配件的可靠度r(t)与所述任一配件的概率分布函数λ(t)具有如下函数关系：给定对于所述任一配件的期望可靠度，从而得到该任一配件在给定的期望可靠度时的第一预防维修周期t1。(2)步骤4具体包括：获取所述任一配件的工作有效度a0，所述工作有效度a0与该任一配件的维修系数α成如下式的反比例关系：其中，mut代表任一配件的平均工作时间，mdt代表任一配件的平均不可工作时间，tp代表平均预防维护时间，tf代表平均事后维修时间；在保证最大工作有效度的前提下，得到维修系数最小时对应的维修周期，并将该维修周期作为该任一配件在最大工作有效度时的第二预防维修周期t2。(3)步骤5具体包括：获取所述任一配件的关于运行时间和运行费用的函数：其中，cf代表事后更换所述任一配件所需的费用，cp代表预防维修中更换所述任一配件的费用；从而在保证运行费用最小时，得到该任一配件的最大运行时间，并将所述最大运行时间作为该任一配件在运行费用最小时的第三预防维修周期t3。(4)步骤6中，采用模糊决策的方法得到最佳预防维修周期其中，表示ti对应的隶属度。本发明的营运客车维护周期的维修决策系统采用信息输入模块、控制模块、信息采集模块、信息存储模块、信息处理模块和结果显示模块；可以利用网络方便的进入营运车辆维修档案服务平台查询所有需要的信息，该系统可靠程度高，可以快速实现对于大量信息的处理分析，并且将结果实时显示出来。本发明的营运客车维护周期的维修决策方法，基于上述营运客车维护周期的维修决策系统，通过信息采集模块方便快捷的从大量数据中获取所需信息，信息处理模块根据提前设定好的计算方法，根据用户输入的车辆基本信息和维护记录信息，可以快速计算得出不同维护周期的运营成本和风险评价结果。基于营运车辆维修档案服务平台，通过统计全国范围内相似情况下的故障风险和维护价格，计算出不同维护周期存在的故障风险和平均运营成本，从而使得整个评价结果对用户具有直观的指导意义。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的一种营运车辆维护周期的维修决策系统的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种营运车辆维护周期的维修决策方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。随着信息产业的蓬勃发展，很多产业形成了基于数据库技术的行业管理系统，极大的提升了行业管理效率与服务水平，然而道路运输行业依然没有建立统一的营运客车信息化管理平台。建立道路运输行业统一的营运客车信息化管理平台，通过对汽车健康档案数据的实时收集与处理，可以方便快捷的实现对全行业营运客车的管理。其中，通过采集汽车生产企业、道路运输企业、汽车维修企业和车主信息，记录汽车在生产、使用直至报废全过程的全部数据，可以有效实现全行业营运客车监管，尤其是利用汽车维修大数据信息，可以高效准确地实现对营运客车的运营风险进行评估。本发明实施例提供一种营运车辆维护周期的维修决策系统，如图1所示，所述维修决策系统包括营运车辆维修档案服务平台、信息输入模块、控制模块、信息采集模块、信息存储模块、信息处理模块以及结果显示模块；所述控制模块包含五个输入输出端，分别记为控制模块的第一输入输出端，控制模块的第二输入输出端，控制模块的第三输入输出端，控制模块的第四输入输出端，控制模块的第五输入输出端；所述信息采集模块包含两个输入输出端，分别记为信息采集模块的第一输入输出端，信息采集模块的第二输入输出端；所述信息输入模块的输出端单向通信连接所述控制模块的第一输入输出端；所述控制模块的第二输入输出端双向通信连接所述信息采集模块的第一输入输出端；所述控制模块的第三输入输出端双向通信连接所述信息存储模块的输入输出端；所述控制模块的第四输入输出端单向通信连接所述结果显示模块的输入端；所述信息采集模块的第二输入输出端双向通信连接所述营运车辆维修档案服务平台的输入输出端。具体的，所述信息输入模块用于获取营运车辆的基本信息和维修信息；所述营运车辆的基本信息至少包括所述营运车辆的车辆识别代码vin和客车类型；其中，所述维修信息至少包括所述营运车辆最近一次的维护时间、所述营运车辆更换或维修的零配件信息；并将所述营运车辆的基本信息和维修信息发送至所述控制模块；所述控制模块用于将所述营运车辆的基本信息和维修信息发送至信息采集模块；所述信息采集模块用于将所述营运车辆的基本信息和维修信息发送至营运车辆维修档案服务平台；所述营运车辆维修档案服务平台用于根据所述营运车辆的基本信息获取平台数据库中关于该营运车辆的所有相关信息，并将所述关于该营运车辆的所有相关信息发送至所述信息采集模块；所述关于该营运车辆的所有相关信息包括：该营运车辆的基本信息、使用信息和历史维修信息，所述该营运车辆的基本信息包括该营运车辆的车辆识别代码vin和客车类型，所述营运车辆的使用信息是指该营运车辆的技术状况和使用环境，所述该营运车辆的历史维修信息是指该营运车辆从购置时起到目前的所有维修信息，包括维修年限、故障原因和维修配件以及该营运车辆的行驶里程；所述信息采集模块还用于将所述关于该营运车辆的所有相关信息在所述控制模块的控制下，转发至所述信息存储模块；所述信息存储模块用于对所述关于该营运车辆的所有相关信息进行缓存；所述控制模块还用于在所述信息处理模块计算该营运车辆维护周期时，将所述信息处理模块需要的信息从所述信息存储模块中取出并发送至所述信息处理模块。进一步的，所述信息输入模块获取营运车辆的基本信息和维修信息，具体包括：所述营运车辆的基本信息包括车辆识别代码和客车类型，其中，所述客车类型是指营运车辆的5种类型，包括：特大型客车、大型客车、中型客车、小型客车以及乘用车；所述信息输入模块接收用户输入的关于营运车辆的基本信息和维修信息；或者，所述信息输入模块从第三方平台获取关于营运车辆的基本信息和维修信息，所述第三方平台为全国汽车维修数据平台或者维修企业维修记录数据平台。按照《道路旅客运输及客运站管理规定》(jt/t325)将营运客车划分为特大型客车、大型客车、中型客车、小型客车和乘用车5个类型。客车按长度划分类型如表1所示。表1客车类型划分类型特大型客车大型客车中型客车小型客车车长(l)13.7≥l＞1212≥l＞99≥l＞66≥l＞3.5更进一步的，所述营运车辆的使用信息是指该营运车辆的技术状况和使用环境，所述营运车辆的技术状况指该营运车辆的3种技术等级，包括：一级技术等级、二级技术等级和三级技术等级，且所述一级技术等级高于所述二级技术等级，所述二级技术等级高于所述三级技术等级；所述营运车辆的使用环境是指营运车辆使用的五个路况等级，包括：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。本发明实施例还提供一种营运车辆维护周期的维修决策方法，所述维修决策方法应用于上述实施例所述的维修决策系统，如图2所示，所述方法包括：步骤1，获取需要进行维护周期维修决策的营运车辆的基本信息和维修信息；所述营运车辆的基本信息至少包括所述营运车辆的车辆识别代码和客车类型，所述营运车辆的维修信息至少包括所述营运车辆最近一次的维护时间、所述营运车辆更换或维修的零配件信息；步骤2，根据所述营运车辆的基本信息，获取数与该营运车辆的客车类型相同的所有营运车辆的相关信息，所述与该营运车辆车型相同的所有营运车辆的相关信息包括：该型号营运车辆的基本信息、使用信息和历史维护信息，所述该型号营运车辆的基本信息包括该型号营运车辆的品牌和该车型营运车辆所有配件的型号，所述该车型营运车辆的使用信息是指该车型营运车辆的技术状况和使用环境，所述该型号营运车辆的历史维修信息是指该型号营运车辆从购置时起到目前的所有维修信息，包括维护年限、故障原因、维修配件以及对应的行驶里程；步骤3，选定所述营运车辆的任一配件，根据所述与该营运车辆车型相同的所有营运车辆的相关信息确定所述任一配件对应的故障类型的概率分布函数，并给定对于所述任一配件的期望可靠度，从而得到该任一配件在给定的期望可靠度时的第一预防维修周期；步骤3具体包括：选定所述营运车辆的任一配件，确定所述任一配件对应的故障类型的概率分布函数λ(t)；所述任一配件的可靠度r(t)与所述任一配件的概率分布函数λ(t)具有如下函数关系：给定对于所述任一配件的期望可靠度，从而得到该任一配件在给定的期望可靠度时的第一预防维修周期t1。步骤4，获取所述任一配件的工作有效度，所述工作有效度与该任一配件的维修系数成反比例的关系；从而在保证最大工作有效度的前提下，得到维修系数最小时对应的维修周期，并将该维修周期作为该任一配件在最大工作有效度时的第二预防维修周期；步骤4具体包括：获取所述任一配件的工作有效度a0，所述工作有效度a0与该任一配件的维修系数α成如下式的反比例关系：其中，mut代表任一配件的平均工作时间，mdt代表任一配件的平均不可工作时间，tp代表平均预防维护时间，tf代表平均事后维修时间；从而在保证最大工作有效度的前提下，得到维修系数最小时对应的维修周期，并将该维修周期作为该任一配件在最大工作有效度时的第二预防维修周期t2。步骤5，获取所述任一配件的关于运行时间和运行费用的函数，从而在保证运行费用最小时，得到该任一配件的最大运行时间，并将所述最大运行时间作为该任一配件在运行费用最小时的第三预防维修周期；步骤5具体包括：获取所述任一配件的关于运行时间和运行费用的函数：其中，cf代表事后更换所述任一配件所需的费用，cp代表预防维修中更换所述任一配件的费用；从而在保证运行费用最小时，得到该任一配件的最大运行时间，并将所述最大运行时间作为该任一配件在运行费用最小时的第三预防维修周期t3。步骤6，根据所述任一配件在给定的期望可靠度时的第一预防维修周期、所述任一配件在最大工作有效度时的第二预防维修周期和所述该任一配件在运行费用最小时的第三预防维修周期，采用模糊决策的方法得到最佳预防维修周期。步骤6中，采用模糊决策的方法得到最佳预防维修周期其中，表示ti对应的隶属度。应用实例(侧架斜楔)转向架侧架斜楔的平均修复时间tf＝2小时，tp/tf＝0.25，平均修复维修费用cf＝200元，cp/cf＝0.1。通过大量现场数据的观测，其可靠度随时间变化的统计数据见表2。表2斜楔可靠度统计数据表(1)根据任务可靠度确定预防维修周期t1设第i个时间间隔内总工作时间为di，故障数为δnfi，则在第i个时间间隔内的经验故障率为：计算故障数据，见表3。表3斜楔故障数据统计计算表根据一元线性回归方法，可以求得：λ(t)＝2.9×10-4+4.414×10-3t若取任务可靠性r(t+δt)＝0.9，则由即从而，求出预防维修周期t1＝10.8万公里。(2)根据最大有效度确定最佳预防维修周期t2由计算斜楔的维修系数α，见表4。表4斜楔的维修系数α计算数据表可以看出，当t＝120×103公里时，α＝0.0084取最小值，此时设备有效度最大。由此确定预防维修周期t2＝12万公里。(3)根据经济性确定最佳预防维修周期t3用上述类似最大有效度的方法，计算斜楔各个时间间隔的费用，见表5。表5斜楔单位工作时间费用c计算数据表可以看出，当t＝80×103公里时，c＝1.499取最小值，达到最经济的效果。由此确定预防维修周期t3＝8万公里。(4)确定最佳预防维修周期t考虑因素集u＝{u1，u2，u3}，其中u1为任务可靠度因素，u2为最大有效度因素，u3为经济性因素。先确定u中元素的模糊集：选10名评议者：p＝{p1，p2，…，p10}。设共同协定u1任务可靠度因素为影响预防维修周期的主要指标，并给打上10分，即：其它的评议结果分别设为：可以算出：将α1，α2，α3归一化处理，可得：因此，可得最佳维修周期本发明的营运客车维护周期的维修决策系统采用信息输入模块、控制模块、信息采集模块、信息存储模块、信息处理模块和结果显示模块；可以利用网络方便的进入营运车辆维修档案服务平台查询所有需要的信息，该系统可靠程度高，可以快速实现对于大量信息的处理分析，并且将结果实时显示出来。本发明的营运客车维护周期的维修决策方法，基于上述营运客车维护周期的维修决策系统，通过信息采集模块方便快捷的从大量数据中获取所需信息，信息处理模块根据提前设定好的计算方法，根据用户输入的车辆基本信息和维护记录信息，可以快速计算得出不同维护周期的运营成本和风险评价结果。基于营运车辆维修档案服务平台，通过统计全国范围内相似情况下的故障风险和维护价格，计算出不同维护周期存在的故障风险和平均运营成本，从而使得整个评价结果对用户具有直观的指导意义。本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。当前第1页12