基于多方法证据融合的轨道电路故障诊断

针对采用单一方法进行轨道电路故障诊断时存在的局限性及诊断精度偏低的缺陷,提出一种基于灰色关联分析、模糊综合评判和反向传播BP神经网络三种方法证据融合的诊断策略.分别应用每种方法对轨道电路故障进行初步故障诊断,每个诊断输出构造三个证据的基本概率赋值BPA;确定权值并重构证据BPA;按照证据理论合成规则融合重构证据并给出轨...     

基于D-S证据理论信息融合的轨道电路故障诊断方法研究

在闭塞区间主流设备越来越多的采用ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的背景下,针对单一故障诊断方法的诊断精度偏低问题,提出基于信息融合的故障诊断模型和故障诊断方法。该方法分别用BP神经网络和模糊综合评判对轨道电路进行故障诊断,然后将这2种方法的诊断结果作为D-S证据理论的证据体,利用神经网络输出和模糊综合评判输出来构造D-S证据理论中的概率分配,最后利用D-S证据理论将BP神经网络和模糊综合评判对轨道电路的故障诊断结果在决策级进行融合,诊断轨道电路是否有故障并判断故障的模式。仿真结果表明:该诊断方法具有较高的故障诊断精度,诊断结论的可信度有明显提高。     

基于集对分析和证据理论的高铁接触网健康状态评估

为及时准确地评估高速铁路接触网的健康状态,提出一种基于集对分析和证据理论的接触网健康状态评估方法。首先通过变异系数法和层次分析法相结合确定各评估指标的常权重,并根据其相对劣化度得到相应的变权重;采用集对分析方法确定各评估指标与各健康状态等级间的联系度,并将其作为基本概率分配;然后采用证据理论将修订后的基本概率分配进行融合得到评估结果;最后,采用最大隶属度原则和置信度准则来判断接触网的健康状态等级。研究结果表明:与模糊综合评估方法相比,提出的方法不仅能够有效地识别接触网的健康状态,而且评估结果更加准确,状态等级间的区分度更大,为接触网健康状态评估提供一种新的思路。     

基于超椭球Markov的列车控制中心剩余使用寿命预测

为研究设备可用度对列车控制中心（TCC,Train Control Center）的影响和预测TCC的剩余使用寿命（RUL,Remaining Useful Life）,降低TCC的故障发生率,确保车辆安全运行,构建TCC动态故障树模型。通过引入Markov理论,将其转化为Markov模型,设计了TCC可用度评估与RUL预测方法;考虑了TCC的失效率和共因失效,利用D-S(Dempster-Shafer)证据理论对失效数据作数据融合处理,得到TCC设备初始故障区间概率;在此基础上,采用超椭球模型约束设备初始故障区间概率,得到更加精确的底事件故障区间概率;画出Markov状态转移图,用矩阵推导出TCC可用度和RUL的函数关系式,且对可用度的计算还考虑了维修因素。以兰州—乌鲁木齐客运专线某TCC数据作为分析案例,用该方法计算TCC及其各设备的可用度,并预测TCC的RUL。结果表明：与通用方法相比,评估结果相同,但评估信息更丰富。     

基于GST与改进CNN的滚动轴承智能故障诊断

针对滚动轴承传统故障诊断方法需要先验知识以及人工提取特征导致故障识别错误率高的问题,提出一种基于广义S变换(Generalized S transform,GST)和改进卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的滚动轴承智能故障诊断方法。使用GST将一维振动信号转换为特征信息更加丰富的时频图,更加全面提取滚动轴承的故障特征信息。通过加入弹性斜率和高斯分布的神经元噪声,提出改进的激活函数EReLTanh(Elastic Rectified Linear Tanh,EReLTanh),并基于EReLTanh激活函数构建CNN。将得到的时频图进行压缩和归一化处理,生成时频图数据集并划分数据集。利用时频图数据集训练改进CNN,实现滚动轴承的智能故障诊断。使用自制实验平台采集不同种类滚动轴承故障数据,利用t-SNE进行全连接层特征降维可视化,结果表明：使用EReLTanh激活函数的CNN模型能够将不同故障样本的特征进行准确的分类,达到故障识别要求,同时使用该数据利用S变换、小波变换、GST并结合改进CNN和未改进CNN进行对比,提出的方法准确率得到提升。通...     

基于动态时间规整和证据理论的机车轴温监测预警研究

根据和谐型电力机车轴温状态监测的实际需求,针对监测数据异常值所导致的误报,以及阈值报警发生时,故障往往处于后期,存在现场处置时间不足的问题。采用四分位算法进行预处理消除误报,在绝对-相对轴温故障判别模型的基础上,运用动态时间规整,改进走行部关联测点的温差计算方式。将证据理论应用于轴温故障诊断,提出基于模糊集合论的基本概率分配函数,得出故障信度值为现场预警决策提供依据。实例诊断表明该方法能从大量轴温数据中查找出故障隐患车轴,提前预警处理,保障行车安全。     

基于概率神经网络的S700K转辙机故障诊断方法

转辙机故障对铁路运输安全影响重大。针对转辙机故障原因与现象之间的复杂不确定性关系，提出一种基于概率神经网络的S700K转辙机故障诊断方法。在对转辙机各个状态功率曲线动作原理进行分析的基础上，根据信号不同时域特征参数，对各工作区段的特征进行提取；依据故障现象与故障类型的关系建立概率神经网络模型，以F1-Score作为诊断准确性评价指标，通过测试不同平滑因子对F1-Score值的影响，确定0.019为概率神经网络进行故障诊断最优的平滑因子；最后选择来自某电务段的81组S700K转辙机故障数据作为测试数据，验证了该智能故障诊断方法的可靠性。     

基于证据融合算法的地铁车辆轴承故障检测方法研究

转向架轴承作为地铁车辆的重要组成部分,其故障会对车辆运行安全构成严重威胁。现有的轴承故障诊断方法准确性较低,存在漏诊、误诊的可能。针对这一问题,分析地铁车辆转向架轴承的故障模型,对经典证据融合算法进行改进,提出一种新的均值加权融合法,该方法提取轴承振动信号的特征频率谱峰比值与频率均值,设置对应的概率分配函数来分配上述两种特征参数对不同元素的支持度,并进行证据融合。为了验证所提出方法的有效性,设计搭建了轴承实验平台,对已有的均值K系数法、吸收法及所提出的均值加权融合算法进行了对比实验。实验结果表明,本文提出的均值加权融合算法的漏诊率及误诊率明显小于已有的均值K系数法和吸收法,提高了地铁车辆轴承诊断的准确率,更加适用于地铁车辆转向架轴承的故障诊断。     

基本概率指派生成方法在高铁设备故障诊断中的应用研究

以高铁设备故障诊断为研究背景,提出一种基于样本证据距离和可信度函数的基本概率指派(BPA函数)的生成方法。根据所提出的概率赋值和传感器可信度生成方法,生成初始BPA。为了消除干扰影响,同时考虑证据冲突问题,引入冲突消解的方法,对初始BPA经过冲突阈值判别并进行相应的冲突消解。高速列车转向架故障诊断试验表明,所提出BPA生成的方法简单有效,能够处理冲突较大的数据。     

基于折扣证据理论的应答器系统风险评估

针对应答器系统风险评估过程中存在较大模糊性和主观性等问题,提出基于熵权法和折扣证据理论的风险评估模型。识别评估对象的风险因素,判定各风险因素的风险等级,采用熵权法确定风险因素权重;利用模糊数学理论确定专家评语基本信度分配(BPA)函数,并运用折扣系数法修正证据理论,合成专家意见得到各风险因素的BPA函数;通过加权平均函数实现风险综合评判,依据最大隶属度原则确定风险等级。利用该评估模型对应答器系统进行风险评估,验证模型的可行性和有效性。     

德国与我国机车车辆用螺栓技术的对比分析

介绍DIN25201《铁路车辆及其部件的设计准则螺栓连接》对紧固件的风险等级分级、设计、防松和安装等要求,并与我国目前铁路用螺栓紧固件实际应用情况进行对比分析,列举我国机车车辆用螺栓在应用上的一些成绩和存在的差距,推广先进的紧固件应用理念。     

我国列车通信网络的发展与应用

简述与列车通信网络有关的一些计算机局域网的基本概念和现场总线的情况，重点叙述列车通信网络在我国的发展与应用情况，提出作的一些看法。     

铁路轨枕现状及发展

研究目的:本文对轨枕的主要功能和分类方法加以论述,同时简述我国铁路轨枕的发展过程及存在的问题。研究方法:通过搜集资料了解我国铁路轨枕及城市轨道交通轨枕的发展历程;总结轨枕分类方法;介绍木枕、混凝土枕及城轨交通用特殊轨枕的主要特点,并调查研究了各类轨枕在设计、制造、使用、养护维修中存在的问题。研究结果:提供了先进国家适用于高速铁路轨枕的发展动态,以及我国已运营4年的秦沈客运专线用轨道板和正处于设计招标阶段的京津城际轨道交通用轨道板等信息。研究结论:我国铁路轨枕及城市轨道交通轨枕的发展应遵循:增加混凝土枕类型以满足不同铺设条件的需要;提高混凝土枕的使用寿命,并开发研制轨枕新品种,适应我国铁路高速、重载以及城市轨道交通迅猛发展的需求。     

盾构工程在岩溶发育区的综合技术与实践

论述在岩溶发育区盾构施工需考虑突水、地表塌陷、岩溶顶板塌陷、盾构机体下垂等风险。在运营期间,车辆振动可能引发地表塌陷、管片下方溶土洞坍塌,导致车辆运行存在风险。广州地铁在岩溶发育区的多条线路采用盾构施工,大多于2010年底投入运营。结合岩溶发育区盾构工程实践,总结、思考广州地铁在勘察—设计—施工建设全过程的综合处理技术。     

基于HHT方法的电气化铁道谐波检测与分析

将希尔伯特-黄变换(HHT)方法用于电气化铁道谐波检测中.由于电气化铁道谐波电压、电流信号中基波能量很大,其它次数的谐波能量相对较小,使得经验模态分解 (EMD)方法在应用中出现模态混叠现象,不能准确地提取任意频率的谐波信号.为改善经验模态分解过程中产生的模态混叠现象,本文采用Yang提出的基于Fourier变换的EMD方法对电气化铁道谐波信号进行筛分.通过该方法可以有效地提取出任意频率的谐波分量,进而计算其Hilbert谱.通过对电气化铁道牵引变电所实测谐波电压、电流数据进行分析,结果表明:利用改进的HHT方法可以得到电气化铁道各次谐波准确的时频分布.最后通过HHT方法计算出各次谐波电压、电流含有率及总谐波电压、电流畸变率,并对计算结果进行分析.HHT 方法为电气化铁道谐波检测与分析提供了一种新的途径.     

提高铁道基础结构的可靠性 确保铁路运输安全

本文对 1999年得到欧盟批准、并由欧盟提供所需资金之半数的课题项目 :“适用于铁道基础结构之作业和后勤保障的方法”的背景做了简要介绍。从安全和可靠性、以可靠性为中心的维修及其实际应用、铁道的基础结构及风险等方面 ,论述了提高铁道基础结构机械装置的可靠性对确保铁路运输安全的重要意义。     

基于模糊综合评价理论,实现减速顶制造、维修质量的有效评估

结合减速顶的生产、维修实际,分析基于模糊综合评价理论进行减速顶的制造、维修质量评估的必要性,同时建立模糊评价的数学模型,并对实例进行模型设计和计算,为减速顶生产、运用、维修质量评估提供一条新思路。     

细水雾自动灭火系统及其在地铁的应用

对细水雾灭火系统的定义、分类,灭火机理以及在地铁的应用情况进行了简要介绍。     

ATS子系统单播泛洪引发网络风暴仿真及网络优化

列车自动监控(ATS)子系统网络的稳定和优化,关乎整个信号系统的稳定和安全。以真实线路硬件和组网方式为基础,模拟仿真了网络中的单播泛洪网络风暴,收集了第一手的数据资料,并对数据通信系统(DCS)网络结构优化做了进一步的分析。     

铁路地理信息系统研究

铁路地理信息系统是一个利用计算机网络技术,采用分布式数据库系统建立的专业化管理与决策空间信息系统,支持管理和科技人员快速查询全国铁路资源及铁路沿线环境状况,实现政务办公、综合分析、战略决策、信息管理等方面自动化,以及防治铁路灾害决策科学化。本文从我国铁路地理信息系统的需求分析入手,探讨全国铁路地理信息系统的总体设计。