牵引回流对计轴设备的影响分析

计轴器作为列车占用轨道区段的重要检测设备,其工作性能对铁路安全运营有着重要影响。本文根据计轴器的尺寸及结构在 Ansoft Maxwell 中建立三维模型并进行有限元分析,研究计轴器周围磁场的分布以及车轮对其工作状态的影响。在 Simulnk 中建立 AT 式牵引供电系统、CRH2 型动车组仿真模型,并基于 Simplorer 平台对牵引供电系统的Simulink 模型及计轴器的三维 Maxwell 模型进行联合仿真,分析牵引回流对计轴器的影响。该联合仿真模型能够为现场案例分析、计轴器抗干扰优化设计提供理论依据。     

基于区间二型神经模糊系统的轨道电路故障诊断

针对目前铁路现场对轨道电路故障的判别仍然采用阈值法导致维护效率偏低的问题，提出将神经网络与模糊逻辑相结合，构建区间二型神经模糊系统（interval type-2 neural-fuzzy system，IT2NFS），通过诊断模型实现对轨道电路故障模式的智能识别. 首先通过结构识别建立初步的网络结构，采用均匀设计方法生成模糊集的均值，对训练样本进行相似性测试，生成标准差和初始后件参数；再通过递归奇异值分解，优化后件参数以减小输出误差；最后，针对常见的8种故障，从实验平台上采集样本共计9000个，其中6300个样本用于模型训练，剩余2700个用于实验测试. 实验结果表明:利用IT2NFS模型进行故障诊断时，每种故障类别的识别率均在82%以上，平均正确率为90.9%，仿真用时10.59 s.      

牵引回流对计轴设备的影响分析

计轴器作为列车占用轨道区段的重要检测设备,其工作性能对铁路安全运营有着重要影响。根据计轴器的尺寸及结构在Ansoft Maxwell中建立三维模型并进行有限元分析,研究计轴器周围磁场的分布以及车轮对其工作状态的影响。在Simulnk中建立AT式牵引供电系统、CRH2型动车组仿真模型,并基于Simplorer平台对牵引供电系统的Simulink模型及计轴器的三维Maxwell模型进行联合仿真,分析牵引回流对计轴器的影响。该联合仿真模型能够为现场案例分析、计轴器抗干扰优化设计提供理论依据。     

基于变分模态分解和能量谱的轨道电路分路不良故障监测

在传输线理论和四端口网络的基础上,建立ZPW-2000A型轨道电路机车感应信号电流模型,仿真得到正常和分路不良逐渐严重的5类信号,并对比分析正常和分路不良信号的曲线特征。为实现轨道电路分路不良故障监测,运用双指标法确定变分模态分解的模态数K;用变分模态分解算法将5类信号分解成K个固有模态,并提取能量谱特征和传统时域特征;将提取的故障信号特征输入到粒子群支持向量机(PSO-SVM)中,实现分路不良的故障监测,且使用能量谱特征的监测精度大于使用传统的时域特征。实验结果表明:使用变分模态分解算法能够有效分解轨道电路正常和分路不良的信号,便于分路不良故障特征的提取;能量谱特征集较于传统时域特征集,更利于故障分类。     

高铁运营安全监督博弈演化的系统动力学分析

针对我国高速铁路委托运输管理模式下,高铁运营安全监督系统存在监管机构不独立和考核奖惩措施不明确的问题,建立了高铁运营安全监督系统演化博弈模型. 该模型是通过分析系统现状和委托代理模式,基于增强高铁公司主体地位和权威性的优化假设条件下建立的,由高铁公司、第三方监管机构和委托路局三方组成,并通过演化博弈理论证明,结合系统动力学（system dynamic,SD）仿真,可以揭示高铁运营安全监督系统博弈各方进行决策的行为特征及其稳定状态. SD仿真结果表明:该模型的8个纯策略均衡解和2个混合策略均衡解都不是演化稳定策略均衡,在任意非均衡解初始策略下,高铁公司和委托路局的博弈演化过程虽然都出现了波动,但第三方监管机构的安全监管率将始终向实时监管的状态演化,说明通过引入第三方独立监管机构和明确安全监督检查考核奖惩措施,可以有效提高高铁运营安全监督系统的安全监管率.      

基于FDTD接口方法的ZPW-2000轨道电路暂态分析

轨道电路在列车驶入/出清时存在暂态过程,可以利用接收端信号的暂态突变对轨道电路的状态进行判断. 时域有限差分（finite-difference,time-domain,FDTD）方法是求解传输线的常用数值解法,但ZPW-2000轨道电路结构比一般轨道电路更加复杂,直接采用FDTD法并不适用. 基于此,提出了一种基于FDTD和ATP-EMTP（alternative transients program-electromagnetic transients program）接口模型的ZPW-2000轨道电路暂态分析方法. 该方法将整个模块分为传输线与集中参数网络两个部分,其中,传输线采用FDTD求解,集中参数网络在ATP-EMTP中计算,两个部分用受控电流源关联. 对ZPW-2000轨道电路的仿真结果表明:道床电阻和分路电阻对接收端信号幅值有较大的影响,当道床电阻降至0.6 Ω?km时接收端电压从2.0 V下降到0.5 V左右,当分路电阻增至0.2 Ω时接收端残压达到了1.0 V左右,此时若仅采用门限比对的方法难以区分轨道电路的状态;然而,在列车驶入/出清的瞬间,接收端信号存在暂态突变,可根据突变特性实现轨道电路分路态的检测.      

基于FBG的悬挂式单轨列车位置检测方法研究

提出了一种采用光纤光栅传感技术实现悬挂式单轨列车位置检测的方法和系统。在室外轨道区段分界处设置一套光纤光栅传感器,并将其安装在列车车轮走行的轨道梁底板上;室内调制解调仪内置信号发送器,通过光缆将光信号发送给光纤光栅传感器。列车车轮作用在轨道梁底板所产生的应变导致光纤布拉格光栅出现波长漂移,调制解调仪通过光纤布拉格光栅波长的变化,计算出轨道梁产生应变的大小,并将解调数据(应变信号)发送给信号处理主机。信号处理主机根据解调数据的突变点,识别悬挂式单轨列车的运行位置。该系统除了可以识别列车所在轨道区段的占用状态以外,还可通过对列车轮对数的统计,实现列车完整性检测。     

基于灰色层次分析法的CBTC系统风险综合评价

为了对CBTC(基于通信的列车控制)系统进行风险综合评估,在层次分析法(AHP)基础上,提出了基于灰色层次分析法(GAHP)的系统风险评估方法。根据专家打分法获得各指标的样本矩阵,通过灰类和相应的白化权函数处理样本矩阵,得出灰色评价矩阵,利用组合权重和灰色评价矩阵对系统风险进行了综合评估。通过对某公司的CBTC系统进行实例计算和评估,结果表明,在十分制的评价等级中,CBTC系统风险综合评价结果为8.0043分,即CBTC系统是低风险的系统,使用GAHP对CBTC系统进行风险综合评价的方法合理可行。     

列车占用丢失报警方案的设计

根据原铁道部印发的《TDCS/CTC系统列车占用丢失报警功能技术要求》,列车占用丢失报警信息已列为调度员行车指挥过程中重要的参考信息之一,对运输指挥起到指导作用.本文主要对列车占用丢失报警功能进行方案设计,分析报警信息流向及报警确认过程,为进一步软件开发打下基础.     

不对称双脊波导特性计算

运用有限差分法分析了不对称双脊波导传输特性,给出了不对称双脊波导的主模截止波长、单模带宽、场结构,并且与对称双脊波导的传输特性进行了比较,计算结果与对称的双脊波导相比较,不对称双脊波导减小了截止波长和单模带宽,因此可作为有效的双脊带宽滤波器,在微波工程中具有重要意义.数据对设计不对称脊波导具有重要参考价值.