基于遗传算法的无绝缘轨道电路故障综合诊断方法

基于传输线理论提出机车信号感应电压幅值包络仿真模型,利用机车信号感应电压与轨道电路信号电流的线性映射关系,分析补偿电容故障对机车信号感应电压幅值包络的影响规律,给出基于遗传算法的轨道电路故障综合诊断方法。以补偿电容和道砟电阻为决策变量,以实际的和仿真的机车信号感应电压幅值包络间差值的最小化为目标,构造适应度函数,通过对种群个体进行选择、交叉和变异等遗传操作,得到当前状态下各决策变量的最优值,从而实现轨道电路故障的综合诊断。实验表明,将遗传算法引入到轨道电路的故障诊断领域,利用机车信号的实际记录数据,能够对无绝缘轨道电路中多个补偿电容故障以及道砟电阻波动等情况作出正确的综合评判,从而弥补了目前检测方法的不足,为轨道电路的故障诊断提供了新的有效手段。     

轨道电路动态运行质量综合评价及应用

针对轨道电路动态检测数据分析力度不足、难以有效评价轨道电路实际运行状态的问题,改进了基于特征指标提取的轨道电路动态运行质量综合评价方法,并针对指标权重分配不合理的问题,提出基于混合整数线性规划(MILP)的权重分配模型对指标权重分配进行优化,得到轨道电路动态运行质量指数(TEI).结合实际动态检测数据,探讨了改进的轨道...     

基于数据融合的轨道电路工作状态综合分析系统

基于数据融合的轨道电路工作状态综合分析系统突破信号动态检测和微机监测两系统传统独立工作服务维修维护模式，开展检测、监测数据关联融合分析方法的研究。在对信号动态检测数据和微机监测数据特征、互补性等进行分析的基础上，实现信号动态检测和微机监测两系统数据的融合，并构建轨道电路工作状态综合分析系统。介绍该系统的研究背景、数据关联融合分析方法、系统网络结构、系统功能及轨道电路综合分析软件设计流程。     

基于线性拟合的区间轨道电路传输特性

分析不同载频的区间轨道电路检测数据散点图,提出采用线性拟合方法分析区间轨道电路传输特性。对不同载频不同时期的区间轨道电路检测数据进行线性拟合处理,提取衰减系数、波动系数和相关系数3个特性指标。将特性指标转化为随时间变化而变化的趋势图,用以研究区间轨道电路传输特性的变化趋势,并判断补偿电容工作状态。提出基于历史数据库的区间轨道电路动态性能评判方法,该方法与现有的标准曲线对比法相比,减少了数据需要量,增加了趋势分析功能。     

基于SA算法的无绝缘轨道电路故障综合检测方法

针对遗传算法对无绝缘轨道电路进行故障综合检测时,存在检测结果精度低、耗时长以及实用性差等缺点,提出基于模拟退火算法的无绝缘轨道电路故障检测方法。建立以补偿电容为分界点,分段划分道砟区段的分路状态模型,运用该模型分析道砟电阻、补偿电容与分段分路电流幅值包络之间的关系,在上述分析的基础上,从发送端到接收端,依次对每一段电流幅值包络利用模拟退火算法求得与之相对应的道砟电阻值和补偿电容值,实现轨道电路故障的综合检测。实验表明,本文所提出的故障检测方法能够准确检测多个电容故障,并反映出道砟电阻分段波动的情况。与遗传算法相比,该方法检测精度高、耗时短、实用性强,更加适合于无绝缘轨道电路故障综合检测。     

基于PNN的轨道电路补偿电容故障检测研究

为及时有效地诊断轨道电路补偿电容故障,通过研究ZPW-2000轨道电路短路电流数据,提出了一种基于概率神经网络的故障诊断方法。首先,仿真机车短路电流信号并提取特征参数;然后,引入概率神经网络建立故障诊断模型;最后,通过对特征参数分析,实现故障判定。仿真结果表明:该方法相比误差反向传播算法BP,具有诊断速度快、预测准确率高的优点,具有可行性与有效性。     

不对称高压脉冲轨道电路的计算机仿真模型研究

不对称高压脉冲轨道电路是为解决分路不良而兴起的一种新型轨道电路,其信号形式为周期性的高压脉冲,为建立准确的脉冲信号仿真模型,提出一种基于矢量匹配法的宽频建模方法。首先分别利用扫频法和有限元分析法获得变压器和钢轨两个关键设备的频变参数,然后利用矢量匹配拟合和电路综合理论得到对应的电路模型,并分别验证设备模型的正确性,最后搭建系统仿真模型并与现场实测数据进行对比,表明基于矢量匹配法所建立的宽频模型可以用于脉冲轨道电路的仿真计算和应用分析,文末利用此仿真模型分析道床电阻、补偿电容等现场环境的变化对轨道电路传输特性的影响。     

接触网质量评价方法与评价体系

目前世界各国普遍采用对接触网检测参数进行幅值管理的方式,以发现设备的局部缺陷并消除安全隐患。为克服该方法无法对接触网整体质量进行量化描述的不足,提出综合考虑影响接触网静态质量与弓网运行质量的多个参数,对接触网质量进行区段评价的方法。接触网检测参数幅值管理与区段质量评价2种方法共同构成完整的接触网质量评价体系。经大量检测数据验证,将2种方法相结合,既可找出局部缺陷,又可准确判断每段接触网的质量状态,对基础设施管理合理制定维修策略、分配维修资源具有指导意义。     

轨道电路补偿电容失效模式分析

结合我国铁路所采用的轨道电路设计及维护标准,介绍无绝缘轨道电路补偿电容设置原则,分析补偿电容的失效原因及相应的防护措施。根据综合检测列车的信号动态检测数据,按年度和月度分析高速铁路轨道电路补偿电容的失效趋势,验证了维护标准中规定的补偿电容设计寿命,并对日常维修维护提出相关建议。     

基于HHT、DBWT的无绝缘轨道电路补偿电容故障诊断

通过基于传输线理论的无绝缘轨道电路分路状态仿真模型,分析补偿电容断线故障对轨道短路电流的影响规律,利用机车信号感应电压包络与轨道电路短路电流的关系,提出基于机车信号记录信息的补偿电容故障诊断方法。该方法采用B样条离散二进小波变换对机车信号所记录的感应电压幅度包络信号进行降噪,再通过对Hilbert-Huang变换的改进,计算各IMF分量经逐级累加后的相位信息,最后利用相位卷绕,根据相位信息中突变点的分布变化和补偿电容状态的对应关系,实现对补偿电容的故障诊断。实验表明,该方法适应性较强,受轨道电路长度和道砟电阻等轨道参数影响很小,能够准确检测出轨道电路单一补偿电容的故障位置,并且由于该方法的分析数据直接来自于机车信号自身的记录器,不需要额外增加硬件和单独安排运行交路,因此能够降低检测成本和满足对检测及时性等方面的要求。     

轨道电路传输电压测量不确定度评估方法研究

信号动态检测系统对轨道电路传输特性进行检测,可以发现信号设备存在的隐患。随着设备应用水平的提高,精度要求更高。介绍了轨道电路传输电压测量不确定度的评估方法,以此来验证现有设备的测量精度。     

无绝缘轨道电路道砟电阻在线监测方法

利用无绝缘轨道电路和机车信号的相互关系,分析道砟电阻对机车信号感应电压幅值包络的影响规律,并基于指数拟合,确定机车信号感应电压幅值包络的衰减系数,建立道砟电阻、轨道电路长度与该衰减系数间的回归计算模型。针对该衰减系数易受补偿电容故障影响的问题,提出局部拟合和全局拟合相结合的无绝缘轨道电路道砟电阻回归估算方法,并基于现有的机车信号远程监控平台建立相应的道砟电阻在线监测系统。实验表明,本文提出的方法对于天气和温度变化对道砟电阻的影响较为敏感,具有估算准确度高、监测成本低、受补偿电容故障影响小等优点。     

基于矢量匹配法的扼流变压器的宽频建模

引入矢量匹配法拟合得到扼流变压器的宏模型,并基于序列二次规划法对宏模型进行无源性优化,从而避免仿真不收敛的问题。为了验证扼流变压器模型的正确性,在实验室建立轨道电路的模拟系统,将幅值为100 V的脉冲信号源作用于系统,测量调整状态和分路状态两种状态下系统关键位置的电压波形。基于扼流变压器的宽频模型,利用Simulink建立轨道电路系统的模型,将仿真计算结果和实测的波形进行对比,波形一致,脉宽、幅值的差值均在5%以内,验证了该建模方法的可行性与正确性。     

基于Blackman窗四谱线插值FFT的轨道电路信号分析

为了更好地对具有移频特征的轨道电路信号进行高精度解析，在分析轨道电路信号特点基础上，提出一种基于Blackman窗四谱线插值算法模型，采用模拟仿真的方式，对ZPW-2000A轨道电路信号载频、调制频率及幅值等特征量进行了解析研究。结果表明：该算法模型可显著降低常规频谱分析中频谱泄漏及栅栏效应的影响，大幅提高轨道电路信号载频、调制频率以及幅值的解析精准度，其中载频误差控制在0.006 Hz，解析结果显著优于常规快速傅里叶变换处理结果，具有一定的工程应用价值。     

高速铁路轨道电路动态检测数据分析

摘 要:伴随着铁路的快速发展,通信信号技术日新月异,轨道电路作为信号系统的主要设备之一,其作用依然重要。高速铁路开通以来,轨道电路作为信号轨旁设备,综合检测列车一般每月进行2次日常检测,积累了大量检测数据。在此基础上,选取特定区段固定时间的轨道电路检测数据,使用数理统计方法,对轨道电路传输特性参数进行分析,提出可能的发展趋势,为养护维修提供支持,同时为深入开展数据分析打下基础。     

轨道几何质量综合量化评价方法

从检测手段(数据来源)、检测项目(数据内容)、检测周期、数据质量等方面出发,结合现场维修作业单元管理理念,提出适用于铁路正线轨道单元区段几何质量的综合量化评价方法。该评价方法可以准确筛选出需要优先纳入维修计划的轨道几何质量不良单元,有助于实现线路维修的"状态修"和"精准修"。该方法还可以用于轨道精调作业质量的验收和在保质期内动态跟踪作业区段轨道几何质量变化情况。     

FTGS-917型轨道电路放大滤波单元探析

介绍了FIGS-917型轨道电路的结构组成和基本原理.通过现场对两种频段的放大滤波板信号传输特性进行测试,确认了放大滤波板的具体电路原理以及两种型号放大滤波板的差异,并分析了输出信号幅值与外电路负载的关系.该单元的测试分析结果对于研究FTGS轨道电路有一定的参考价值.     

电气化铁路弓网综合检测数据分析方法

针对电气化铁路弓网综合检测数据分析及现场运行维护需求,运用数据分析工具介绍接触网主要结构形式在弓网综合检测数据中的典型特征和利用典型特征进行缺陷定位的方法,结合接触网局部缺陷诊断与综合状态评价的分析应用,提出阈值管理、图像辅助、重复对比、图形化、数据综合、数据融合等分析方法,并以实例验证了该分析方法排查接触网设备缺陷的实际效果。基于接触网检测数据分析提出的分析方法,为提升接触网检测数据分析质量,深入挖掘检测数据价值,推动电气化铁路接触网精准维修提供支撑。     

电气化铁路弓网接触压力功率谱的特征提取

电气化铁路中,弓网间的接触压力数据是表征弓网受流质量和动态特性的重要参数,现行弓网技术标准中的时域平稳统计参数难以准确全面地反映弓网动态特性。本文使用自回归模型功率谱估计方法,利用信息理论准则选择合适的模型阶数,得到接触压力的功率谱估计。根据接触压力谱的趋势和波动提出了一种接触压力谱的特征提取方法,该方法通过使用二次多项式拟合接触压力谱下包络线表征谱的趋势特征,用谱中极大值点所对应的波长和谱幅值表征谱的波动特征,以此制定固定线路和固定受电弓类型时一定车速下的接触压力谱标准。比较和分析表明,该方法提取的特征参数具有一定规律性和实际意义,为弓网动态性能评价、弓网系列化标准的建立提供了参考。     

铁路环境噪声评价声学比例模型实验值与现场测量值的比较分析

应用声学理论结合现场声场特性，对铁路环境噪声评价声学比例模型实验数据进行数学处理。通过模型实验值与现场测量值的比较分析，对建立的铁路环境噪声评价声学比例模型实验方法予以验证。