【技术实现步骤摘要】
本申请涉及高速列车产品设计，具体涉及一种基于mbse的地铁转向架定制设计方法。
技术介绍
1、随着社会经济和技术的发展，市场环境动态多变，客户的需求也呈现个性化与多样化发展的趋势，地铁车辆作为定制化复杂产品，面临设计研发周期短、定制化程度高等挑战。产品配置设计技术因能有效重用设计知识，快速生成满足客户需求的定制化产品，已成为实现定制设计的关键技术之一。近年来，随着计算机技术的发展，仿真验证技术被广泛应用于设计早期，以便设计人员技术发现错误，减少修改迭代次数。地铁转向架作为地铁车辆的核心部件之一，其设计的合理性是地铁车辆设计的核心问题。
2、当前转向架配置设计及仿真方案设计采用基于文本的系统工程（text-basedsystem engineering，tbse），每一阶段的工作以自然语言为主、独立且分散的工程文档等来描述整个系统的设计研发数据，不同团队间的交互也是基于文档开展，由于地铁转向架配置设计方法缺乏配置模块间以及设计过程与设计数据间的关联关系导致在进行数据修改时需要对每一文档中的数据进行核对和修改，容易出现数据修改不彻底，导致不同文档之间相同数据的取值不同，同时，不同学科的工程文档中对相同概念的名称、定义等存在差异，设计数据的一致性差，当对同类产品进行设计时，需要具备对应专业知识的人员采用人工的方式对每一工程文档中的内容进行阅读和修改，导致转向架的设计效率低，对设计人员的专业要求高，更新维护困难，重用困难。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有地铁转向
2、本专利技术请求保护一种基于mbse的地铁转向架定制设计方法，包括：
3、获取目标客户的目标需求；
4、根据所述目标需求构建第一目标产品族模型，所述第一目标产品族模型包括第一功能域、第一物理域和第一配置规则；
5、其中，所述第一功能域为可选的功能模块的集合，所述第一物理域为可选的物理模块的集合，所述第一配置规则包括不同所述功能模块的关联关系、不同所述物理模块的关联关系以及所述功能模块与所述物理模块的关联关系；
6、根据所述第一配置规则对所述第一目标产品族模型进行求解，得到目标产品族架构，所述目标产品族架构包括符合所述目标需求的所述功能模块和所述物理模块；
7、根据所述目标产品族架构构建第二目标产品族模型，所述第二目标产品族模型包括第二功能域、第二物理域、第二实例域和第二配置规则；
8、其中，所述第二功能域为所述目标产品族架构中所有可选的所述功能模块，所述第二物理域为所述目标产品族架构中所有可选的所述物理模块，所述第二实例域为所述目标产品族架构中所有可选的所述实例模块，所述第二配置规则包括不同所述实例模块的关联关系、所述功能模块与所述实例模块的关联关系以及所述物理模块与所述实例模块的关联关系；
9、根据所述第二配置规则对所述第二目标产品族模型进行求解，得到目标产品族对象，所述目标产品族对象包括所述目标需求的所述功能模块、所述物理模块和所述实例模块。
10、在本申请一实施例中，在根据所述目标需求构建第一目标产品族模型中，还包括：
11、获取需求元模型和产品族元模型；
12、其中，所述需求元模型为根据目标客户群的需求域构建的需求模型，所述产品族元模型为根据所述需求元模型构建的产品族模型，所述产品族元模型包括第三功能域、第三物理域、第三实例域和第三配置规则；
13、在所述需求元模型的基础上对所述目标需求进行分析，得到目标需求模型；
14、在所述产品族元模型的基础上对所述目标需求模型进行分析，得到所述第一目标产品族模型。
15、在本申请一实施例中，所述产品族元模型的建立方法包括在相邻域间建立相邻域之间的映射关系和分解关系，根据“z”字形映射方式建立所述需求域到所述第三功能域的所述映射关系和所述分解关系，步骤如下：
16、将所述需求域中每一需求和所述第三功能域对应的所述功能模块建立所述映射关系；
17、获取所述需求的子需求，所述子需求为所述需求分解得到的子元素；
18、根据所述映射关系在所述子需求与对应所述功能模块之间建立所述分解关系；
19、获取所述功能模块的子功能模块，所述子功能模块为所述功能模块分解得到的子元素；
20、对所述子需求和所述子功能模块建立所述映射关系。
21、在本申请一实施例中，，根据所述第一配置规则对所述第一目标产品族模型进行求解中，还包括根据冲突数对所述第一目标产品族模型进行求解，所述冲突数为每一产品族架构不符合的所述第一配置规则的数量。
22、在本申请一实施例中，在根据冲突数对所述第一目标产品族模型进行求解中，还包括根据所述第一目标产品族模型的所述第一功能域、所述第一物理域和所述第一配置规则构建约束满足模型，根据粒子群优化模型对所述约束满足模型进行求解，得到所述目标产品族架构；
23、其中，所述约束满足模型的构建方法包括：
24、将所述第一功能域中的所述功能模块映射为所述约束满足模型的变量；
25、将所述第一物理域中的所述物理模块映射为所述变量的可选值域；
26、将所述第一配置规则映射为所述约束满足模型的约束规则。
27、在本申请一实施例中，根据所述第二配置规则对所述第二目标产品族模型进行求解中，还包括以最小化全生命周期成本、最小化交货期和最小化产品总重量为求解目标，对所述第二目标产品族模型进行求解。
28、在本申请一实施例中，在根据所述目标产品族架构构建第二目标产品族模型中，所述第二配置规则还包括所述实例模块的配置参数，根据所述目标产品族架构计算每一所述实例模块的所述配置参数。
29、在本申请一实施例中，在根据所述目标产品族架构构建第二目标产品族模型之前，还包括对所述产品族架构进行系统级仿真，所述系统级仿真用于验证所述目标产品族架构是否符合所述目标需求，若所述目标产品族架构符合所述目标需求，则保留所述目标产品族架构，若所述目标产品族架构不符合所述目标需求，则去除所述目标产品族架构。
30、本申请具有以下有益效果：
31、1、本专利技术在转向架配置设计过程中引入了mbse本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于MBSE的地铁转向架定制设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于MBSE的地铁转向架定制设计方法，其特征在于，在根据所述目标需求构建第一目标产品族模型中，还包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于MBSE的地铁转向架定制设计方法，其特征在于，所述产品族元模型的建立方法包括在相邻域间建立相邻域之间的映射关系和分解关系，根据“Z”字形映射方式建立所述需求域到所述第三功能域的所述映射关系和所述分解关系，步骤如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于MBSE的地铁转向架定制设计方法，其特征在于，在根据所述第一配置规则对所述第一目标产品族模型进行求解中，还包括根据冲突数对所述第一目标产品族模型进行求解，所述冲突数为每一产品族架构不符合的所述第一配置规则的数量。
5.根据权利要求4所述的一种基于MBSE的地铁转向架定制设计方法，其特征在于，在根据冲突数对所述第一目标产品族模型进行求解中，还包括根据所述第一目标产品族模型的所述第一功能域、所述第一物理域和所述第一配置规则构建约束满足模型，根据粒子群优化模型对所述约束
6.根据权利要求1所述的一种基于MBSE的地铁转向架定制设计方法，其特征在于，在根据所述第二配置规则对所述第二目标产品族模型进行求解中，还包括以最小化全生命周期成本、最小化交货期和最小化产品总重量为求解目标，对所述第二目标产品族模型进行求解。
7.根据权利要求3所述的一种基于MBSE的地铁转向架定制设计方法，其特征在于，在根据所述目标产品族架构构建第二目标产品族模型中，所述第二配置规则还包括所述实例模块的配置参数，根据所述目标产品族架构计算每一所述实例模块的所述配置参数。
8.根据权利要求1所述的一种基于MBSE的地铁转向架定制设计方法，其特征在于，在根据所述目标产品族架构构建第二目标产品族模型之前，还包括对所述产品族架构进行系统级仿真，所述系统级仿真用于验证所述目标产品族架构是否符合所述目标需求，若所述目标产品族架构符合所述目标需求，则保留所述目标产品族架构，若所述目标产品族架构不符合所述目标需求，则去除所述目标产品族架构。
...【技术特征摘要】
1.一种基于mbse的地铁转向架定制设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于mbse的地铁转向架定制设计方法，其特征在于，在根据所述目标需求构建第一目标产品族模型中，还包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于mbse的地铁转向架定制设计方法，其特征在于，所述产品族元模型的建立方法包括在相邻域间建立相邻域之间的映射关系和分解关系，根据“z”字形映射方式建立所述需求域到所述第三功能域的所述映射关系和所述分解关系，步骤如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于mbse的地铁转向架定制设计方法，其特征在于，在根据所述第一配置规则对所述第一目标产品族模型进行求解中，还包括根据冲突数对所述第一目标产品族模型进行求解，所述冲突数为每一产品族架构不符合的所述第一配置规则的数量。
5.根据权利要求4所述的一种基于mbse的地铁转向架定制设计方法，其特征在于，在根据冲突数对所述第一目标产品族模型进行求解中，还包括根据所述第一目标产品族模型的所述第一功能域、所述第一物理域和所述第一配置规则构建约束...
【专利技术属性】
技术研发人员：黎荣，何旭，官峥颖，张海柱，王帅虎，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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