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基于GT-CA的铁路继电电路逻辑仿真方法研究
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作者 杨明 马亮 +1 位作者 郭进 于楫玉 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第4期210-221,共12页
针对现有继电电路分析过程的复杂性和不透明性,以及大规模电路分析困难的问题,提出基于图论(GT)和元胞自动机(CA)的铁路继电电路逻辑功能仿真方法。首先,对继电电路进行形式化描述,并引入短电路概念以简化电路结构;其次,制定将继电电路... 针对现有继电电路分析过程的复杂性和不透明性,以及大规模电路分析困难的问题,提出基于图论(GT)和元胞自动机(CA)的铁路继电电路逻辑功能仿真方法。首先,对继电电路进行形式化描述,并引入短电路概念以简化电路结构;其次,制定将继电电路转化为有向图的规则,并基于基尔霍夫电流定律设计有向图方向的判断规则,构建继电电路的元胞自动机模型并制定其演化规则;最后,通过实际继电电路的测试案例,展示电路的动态执行过程,并与预期执行结果进行对比,以验证仿真方法的正确性和有效性。结果表明:4种测试场景下的仿真过程及结果与预期效果一致,基于GT-CA的铁路继电电路逻辑仿真方法具备准确实现铁路继电电路逻辑功能仿真的能力,可为铁路继电电路的设计校验和故障查找提供理论参考和技术支撑。 展开更多
关键词 铁路继电电路 图论 元胞自动机 逻辑功能仿真
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基于端口宏模型的移频轨道电路雷击响应分析
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作者 赵斌 李森森 +3 位作者 宋玉华 高丽霞 王东 付帅 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期852-862,共11页
为了解决轨道电路雷电过电压时域计算分段数多且计算复杂的问题,以ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路为例,基于Agrawal场线耦合模型建立轨道电路雷击响应分析模型。首先推导了牵引供电与轨道电路组成的多导体传输线系统的Agrawal场线耦合... 为了解决轨道电路雷电过电压时域计算分段数多且计算复杂的问题,以ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路为例,基于Agrawal场线耦合模型建立轨道电路雷击响应分析模型。首先推导了牵引供电与轨道电路组成的多导体传输线系统的Agrawal场线耦合模型的解,并建立了一个易于实现的宏模型。将提出的宏模型与电磁暂态仿真软件PSCAD中“频率相关(相位)模型”组件结合,建立了用于计算轨道电路雷电过电压的模型。通过与时域有限差分法(FDTD)和实验数据对比验证该方法的准确性。最后,分析雷击接触线和雷击钢轨2种情况下的轨道电路雷电过电压,讨论传输距离和道床电阻等不同影响因素对雷电过电压的影响以及牵引网多导体传输线的线间耦合干扰。研究结果表明:当雷电直击钢轨时,雷电过电压极易超过信号设备的耐压范围,随着雷击点离轨道电路接收端距离减小,钢轨过电压的峰值随之增加,存在轨旁信号设备被击穿损坏的风险;道床电阻越大钢轨过电压的峰值也随之增大,其雷电过电压的危害越严重;大地电导率对钢轨过电压的影响较小,随着大地电导率的增加,钢轨过电压的峰值也有小幅度的增大;雷击接触线时,在牵引供电系统中接触线过电压峰值最大而保护线上的耦合过电压较小,各导线的终端响应存在震荡。研究结果对轨道电路雷电防护的理论计算具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 轨道电路 Agrawal场线耦合模型 PSCAD 雷电过电压 线间耦合
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轨道交通信号系统智能化综合训练平台的开发与研制
3
作者 李巍 杨进 《产业与科技论坛》 2025年第6期44-46,共3页
为了密切对接轨道交通信号类岗位群的用人需求,研制出了一种轨道交通信号系统智能化综合训练平台,采用智能考核系统、故障设置系统、组合配线柜以及真实信号设备,实现信号设备控制电路焊接施工、故障诊断与处理的智能化训练与考核,促进... 为了密切对接轨道交通信号类岗位群的用人需求,研制出了一种轨道交通信号系统智能化综合训练平台,采用智能考核系统、故障设置系统、组合配线柜以及真实信号设备,实现信号设备控制电路焊接施工、故障诊断与处理的智能化训练与考核,促进学生信号设备运维与检修水平进一步提升,从而提高技能型人才培养质量与毕业生职业竞争力。 展开更多
关键词 轨道交通信号系统 智能化训练与考核 技能型人才培养
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基于预训练模型的铁路信号设备故障诊断方法研究
4
作者 赵宁 韩笑 《消费电子》 2025年第11期11-13,共3页
针对铁路信号设备故障诊断领域的小样本问题,以道岔设备为例,提出基于预训练模型的铁路道岔故障诊断方法。以ZDJ9转辙机的电流和功率曲线为例,将原始的道岔电流和功率时间序列通过高斯小波变换为时频图,输入ResNet18模型进行故障诊断。... 针对铁路信号设备故障诊断领域的小样本问题,以道岔设备为例,提出基于预训练模型的铁路道岔故障诊断方法。以ZDJ9转辙机的电流和功率曲线为例,将原始的道岔电流和功率时间序列通过高斯小波变换为时频图,输入ResNet18模型进行故障诊断。实验结果表明,测试集验证准确率超过99%,预训练模型能够提高ZDJ9故障诊断的收敛速度与准确率,并缓解过拟合现象。 展开更多
关键词 预训练模型 时频分析 道岔 故障诊断
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高铁站内机械绝缘节电场分布建模与仿真研究 被引量:1
5
作者 李军丽 张友鹏 +1 位作者 赵斌 丁彦龙 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期144-154,共11页
明确高铁站内机械绝缘节在运行工况下的电场分布特性是解决绝缘失效问题的关键.基于静电场有限元法,考虑绝缘节厚度、材质和供电方式等工况,分别计算完好绝缘节在稳态电压和暂态过电压作用下的电场分布,并分析不同工况对绝缘节电场分布... 明确高铁站内机械绝缘节在运行工况下的电场分布特性是解决绝缘失效问题的关键.基于静电场有限元法,考虑绝缘节厚度、材质和供电方式等工况,分别计算完好绝缘节在稳态电压和暂态过电压作用下的电场分布,并分析不同工况对绝缘节电场分布的影响.分析绝缘节可能存在的缺陷,研究气泡、气隙和碳化等缺陷对绝缘节电场分布的影响.结果表明,绝缘节整体电场分布不均匀.在暂态过电压条件下,绝缘节顶部表面可能会出现局部放电现象.绝缘节的厚度以及供电方式都会对电场分布产生影响,其中直接供电方式相较于AT供电方式的影响更为显著.气泡对电场分布的影响程度与其位置有关,气泡周围易发生空气击穿造成局部放电.碳化显著影响绝缘节的电场分布,随着碳化深度的增加,绝缘节局部电场强度的最大值会发生变化.特别是当碳化发生在顶部区域时,其对绝缘节电场强度的影响较之腰部和底部区域更为显著. 展开更多
关键词 机械绝缘节 静电场 有限元法 缺陷 电场
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电场分析类型及温度对绝缘节电场分布的影响
6
作者 李军丽 张友鹏 +1 位作者 丁彦龙 赵斌 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期180-192,共13页
为提高有限元法计算绝缘节电场的准确性和明确温度对绝缘节电场分布的影响,以完好、存在不同类型缺陷的绝缘节为研究对象,研究电场分析类型对有限元法计算的绝缘节电场分布的影响和绝缘节瞬态电场分布,研究了温度对绝缘节电场分布以及... 为提高有限元法计算绝缘节电场的准确性和明确温度对绝缘节电场分布的影响,以完好、存在不同类型缺陷的绝缘节为研究对象,研究电场分析类型对有限元法计算的绝缘节电场分布的影响和绝缘节瞬态电场分布,研究了温度对绝缘节电场分布以及最大电场强度的影响.结果表明,除存在气隙缺陷的绝缘节稳态电场宜采用静电场计算外,其他场景下的绝缘节稳态电场分布应采用电准静态场进行计算.绝缘节在暂态过电压作用下的电场计算应使用电准静态场,且其电场为时变场.考虑温度影响时的绝缘节电场应采用电准静态场.在不同场景下,绝缘节电场分布随温度的升高逐渐趋于均匀,且在温度高于70℃时,电场分布不再随温度的变化而变化.气隙处电场强度突变量随温度的升高逐渐增大,高于70℃后突变量基本保持不变. 展开更多
关键词 绝缘节 电场分布 有限元法 电准静态场 静电场 温度
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基于多源数据融合的轨道电路故障诊断方法研究 被引量:1
7
作者 杨波涛 李蕾 李博 《人民公交》 2025年第8期60-62,共3页
本文针对传统轨道电路故障诊断方法精度低、实时性差等问题,提出了一种基于多源数据融合的轨道电路故障诊断方法。该方法通过采集轨道电路运行过程中的电气参数、环境因素等多源异构数据,运用小波分析提取时频域特征,构建基础信息库;结... 本文针对传统轨道电路故障诊断方法精度低、实时性差等问题,提出了一种基于多源数据融合的轨道电路故障诊断方法。该方法通过采集轨道电路运行过程中的电气参数、环境因素等多源异构数据,运用小波分析提取时频域特征,构建基础信息库;结合关键特征参数提取与阈值判定,实现故障类型初步分类;引入证据推理方法融合多源数据分析结果,形成诊断决策支持方案。实验结果表明,该方法故障检测率达97.8%,误报率仅为2.1%,诊断时延为83 ms,故障类型识别准确率为94.6%,显著优于传统方法。 展开更多
关键词 轨道电路 故障诊断 多源数据融合
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交点分类融合自适应卡尔曼滤波的UWB定位算法 被引量:1
8
作者 张永贤 陈晶旗 管风景 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第5期51-58,共8页
针对使用超宽带(ultra-wideband, UWB)技术在室内定位中受到非视距影响,导致定位精度下降问题,提出基于交点分类求解出标签的位置坐标,再融合到协方差自适应卡尔曼滤波后得出最优标签位置坐标,降低定位误差。交点分类是以基站为圆心、... 针对使用超宽带(ultra-wideband, UWB)技术在室内定位中受到非视距影响,导致定位精度下降问题,提出基于交点分类求解出标签的位置坐标,再融合到协方差自适应卡尔曼滤波后得出最优标签位置坐标,降低定位误差。交点分类是以基站为圆心、标签到基站之间的距离为半径,构成一个基站圆,以基站圆与基站圆之间的交点个数进行分类,对不同个数的交点分别采用直线相交、加权圆、加权质心等方法,求解出标签的位置坐标,记为粗定坐标,通过引入残差对卡尔曼滤波中系统过程噪声参数和测量噪声参数调整优化,再利用二段式引入遗忘因子,更新协方差矩阵,标签的粗定坐标作为协方差自适应卡尔曼滤波算法中的输入值,进而得到标签的最优位置坐标。实验结果表明,最大定位误差为14.2 cm,平均误差为7.65 cm,总体误差的方差为2.47 cm,提升了超宽带在室内定位的精度和稳定性,能够满足室内定位的需求。 展开更多
关键词 室内定位 超宽带 交点分类 噪声参数 自适应卡尔曼滤波
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减少25Hz相敏轨道电路分路不良区段 被引量:5
9
作者 张富春 赵德鑫 《铁道通信信号》 2008年第12期30-30,共1页
关键词 25HZ相敏轨道电路 分路不良 郑州铁路局 失效故障 联锁关系 信号设备 行车安全 运输效率
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ZPW-2000系列轨道电路系统雷电防护及雷击故障分析 被引量:2
10
作者 韩聪颖 《铁路通信信号工程技术》 2025年第2期32-39,共8页
基于ZPW-2000系列轨道电路系统,通过分析其雷电防护设备和雷电防护措施的要求和原理,阐述系统整体雷电防护的逻辑。针对轨道电路的雷击故障问题,提出对雷电引入源的判断、故障类型的判据等内容和方法,可以有效区分直击雷和感应雷、轨旁... 基于ZPW-2000系列轨道电路系统,通过分析其雷电防护设备和雷电防护措施的要求和原理,阐述系统整体雷电防护的逻辑。针对轨道电路的雷击故障问题,提出对雷电引入源的判断、故障类型的判据等内容和方法,可以有效区分直击雷和感应雷、轨旁雷击故障和地反击故障类型。最后对故障点进行深入分析,对于故障分析和故障点排查整改具有重要意义。 展开更多
关键词 轨道电路 雷电防护 轨旁雷击故障 地反击故障 故障判据
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基于轨道电路解决站内分路不良方案的研究 被引量:15
11
作者 任国桥 《铁路通信信号工程技术》 2008年第5期41-44,共4页
本文首先分析了我国站内轨道电路分路不良产生的原因,然后在分析国外解决分路不良方案的基础上,结合我国实际情况,提出了几种解决分路不良切实可行的技术方案。
关键词 轨道电路 分路不良 相敏轨道电路 不对称高压脉冲轨道电路
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计轴系统第三方测试方法研究 被引量:1
12
作者 杨美琪 《西铁科技》 2025年第1期17-21,共5页
在轨道交通信号系统中,计轴系统的主要作用是检查轨道区间及进路的占用或空闲状态,判断列车的出清情况。本文重点研究计轴系统的第三方测试方案,从计轴系统的技术标准以及相关故障报告入手,统计分析了计轴系统的频发故障,确定了计轴车... 在轨道交通信号系统中,计轴系统的主要作用是检查轨道区间及进路的占用或空闲状态,判断列车的出清情况。本文重点研究计轴系统的第三方测试方案,从计轴系统的技术标准以及相关故障报告入手,统计分析了计轴系统的频发故障,确定了计轴车轮传感器电磁干扰、计轴主机电源、计轴磁头安装以及计轴防雷板块四个测试点,给出第三方测试的检测标准和工装设计,对当下阶段提高计轴系统在轨道交通发展中的安全性、可靠性及适用性,具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 计轴器 第三方测试 车轮传感器 计轴磁头 计轴主机电源 防雷检测
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提升轨道电路设备运用维护质量措施的探索与实践 被引量:1
13
作者 刘迪 王赢 +3 位作者 关仁所 王坤宇 李洪涛 李品一 《铁道通信信号》 2025年第5期90-95,共6页
轨道电路设备作为铁路信号系统的核心组件,在保障运输安全和提高运营效率方面发挥着至关重要的作用。通过排查轨道电路设备故障发生的根本原因,理清设备管理现状;通过推进专项整治,包括轨道电路监测及诊断系统技术改造和车站电码化入口... 轨道电路设备作为铁路信号系统的核心组件,在保障运输安全和提高运营效率方面发挥着至关重要的作用。通过排查轨道电路设备故障发生的根本原因,理清设备管理现状;通过推进专项整治,包括轨道电路监测及诊断系统技术改造和车站电码化入口电流规范调整,严格把控施工源头质量;通过抓住轨道电路日常维护中的关键项点,深入分析轨道电压波动、钢轨绝缘混铁屑、钢轨引接线锈蚀、轨道电路分路不良等现场常见问题,靶向施治,全面提升轨道电路设备的运用维护质量及应急处置能力,实现运输生产安全有序可控。 展开更多
关键词 轨道电路 运维质量 施工工艺 靶向施治 应急处置
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基于波形松弛法的ZPW-2000A轨道电路Simulink仿真模型研究
14
作者 吴刚 宋玉华 +2 位作者 张正义 高丽霞 赵斌 《兰州交通大学学报》 2025年第6期45-51,共7页
为了解决任意非正弦信号因包含多种频率成分,无法计算钢轨阻抗导致不易对ZPW-2000A轨道电路时域分析问题。本文提出了一种基于波形松弛法的ZPW-2000A轨道电路Simulink模型,实现非正弦信号激励下的轨道电路时域分析。首先将轨道电路中钢... 为了解决任意非正弦信号因包含多种频率成分,无法计算钢轨阻抗导致不易对ZPW-2000A轨道电路时域分析问题。本文提出了一种基于波形松弛法的ZPW-2000A轨道电路Simulink模型,实现非正弦信号激励下的轨道电路时域分析。首先将轨道电路中钢轨线路视为多导体传输线,通过线性变换解耦其传输线方程,并利用不相交二端口网络建立基于波形松弛法的轨道电路传输线模型。在该模型中任意信号频率特征阻抗和传输函数用集中参数网络代替,结合波形松弛法对轨道电路进行时域分析。其次,结合补偿电容、调谐单元,在Simulink搭建了ZPW-2000A轨道电路时域分析仿真模型。将所提方法和时域有限差分法与实验数据、结果表明所提方法与实验相对误差仅为6.58%,低于时域有限差分法。为任意非周期信号激励下轨道电路时域响应分析及抗干扰分析提供了一种新的理论模型。 展开更多
关键词 ZPW-2000A轨道电路 波形松驰法 多导体传输线 SIMULINK模型 时域响应
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轨道电路电源线缆自电感对滤波器性能的影响
15
作者 肖建军 于晨曦 +1 位作者 徐志博 袁景明 《安全与电磁兼容》 2025年第4期19-24,共6页
围绕轨道电路设备电源线缆盘绕形成的自电感对其电源滤波器的性能影响问题展开研究。理论分析了电源线缆盘绕形成自电感的机理,建立了该自电感对电源滤波器的影响分析模型,分析了自电感位于电源滤波器不同点位时的影响,并以某型轨道电... 围绕轨道电路设备电源线缆盘绕形成的自电感对其电源滤波器的性能影响问题展开研究。理论分析了电源线缆盘绕形成自电感的机理,建立了该自电感对电源滤波器的影响分析模型,分析了自电感位于电源滤波器不同点位时的影响,并以某型轨道电路电源线缆为例对研究方法进行了验证。结果表明,研究方法可为轨道电路设备电磁兼容性能的设计、实验验证、工程安装、问题整改提供理论依据。 展开更多
关键词 自电感 轨道电路 电源滤波器 电源线缆
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50Hz相敏轨道电路在直流牵引矿山铁路车站的应用 被引量:1
16
作者 刘博 《价值工程》 2025年第4期127-129,共3页
矿山铁路是建设在厂矿之间用于煤炭运输作业的铁路,接触网牵引供电制式一般采用直流供电方式,供电电压为DC1500V,单轨条回流。目前,对于车站内列车占用检查一般采用改进型480轨道电路(下称:480滤波式轨道电路)、GLG型高灵敏轨道电路、... 矿山铁路是建设在厂矿之间用于煤炭运输作业的铁路,接触网牵引供电制式一般采用直流供电方式,供电电压为DC1500V,单轨条回流。目前,对于车站内列车占用检查一般采用改进型480轨道电路(下称:480滤波式轨道电路)、GLG型高灵敏轨道电路、计轴三种制式实现。这三种制式存在维护不便、成本高、故障率频发等问题。本文结合项目工程实际,提出在城市轨道交通广泛应用的单轨条50Hz相敏轨道电路用于矿山铁路车站的方案,并通过现场实施,取得了良好效果。扩展完善了50Hz相敏轨道电路的应用范围,对类似项目具有一定的推广价值。 展开更多
关键词 50Hz相敏轨道电路 直流牵引单轨条回流 矿山铁路 设计条件
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十线制双牵引道岔故障检测装置的设计与研究
17
作者 苏理斌 韩天龙 《中文科技期刊数据库(引文版)工程技术》 2025年第2期118-121,共4页
十线制双牵引道岔在现代铁路系统中具有重要的作用,其正常运作直接关系到列车的安全和交通效率。然而,由于其复杂的机械结构和多样化的外部环境,道岔故障时有发生,尤其在关键运输节点,故障可能导致严重的运营中断和安全隐患。研究旨在... 十线制双牵引道岔在现代铁路系统中具有重要的作用,其正常运作直接关系到列车的安全和交通效率。然而,由于其复杂的机械结构和多样化的外部环境,道岔故障时有发生,尤其在关键运输节点,故障可能导致严重的运营中断和安全隐患。研究旨在设计一种高效、稳定的故障检测装置,能够及时发现道岔的机械卡阻、牵引失灵和电气故障等问题。装置集成多种传感器与智能算法,结合数据采集、故障识别和报警系统,实现实时监控与精准检测。实验验证结果表明,该装置具有高精度、高灵敏度和低误报率的特点,有效提升了道岔运维管理水平和铁路系统的整体安全性。 展开更多
关键词 十线制 双牵引道岔 故障检测 装置
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基于动态检测数据的轨道电路干扰变化特性研究
18
作者 罗依梦 朱明勋 孟景辉 《中国铁路》 北大核心 2025年第10期155-162,共8页
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路作为CTCS系统地面设备的重要组成部分,是信号动态检测的重点,而邻线邻区段干扰是反映轨道电路运用稳定性的重要指标之一,检测参数的变化往往代表设备运行状态发生改变。为掌握邻线邻区段干扰变化分布特征,确... ZPW-2000A型无绝缘轨道电路作为CTCS系统地面设备的重要组成部分,是信号动态检测的重点,而邻线邻区段干扰是反映轨道电路运用稳定性的重要指标之一,检测参数的变化往往代表设备运行状态发生改变。为掌握邻线邻区段干扰变化分布特征,确定干扰变化判断阈值,基于动态检测数据开展干扰变化值分布特征及影响因素分析,对邻线邻区段干扰进行统计分布拟合及K-S检验,结合3σ原则提出站内和区间轨道电路的邻线邻区段干扰变化值预警阈值。基于实际动态检测数据的分析表明:邻线邻区段干扰的变化值随区段载频频率、线路条件、季节变化未体现明显差异性,说明干扰信号波动性与上述原因并无关联关系。利用提出的变化预警阈值,可在轨道电路发生问题前提前感知设备状态变化,为轨道电路干扰故障预警提供数据支撑。 展开更多
关键词 轨道电路 动态检测 邻线邻区段干扰 统计分析 K-S检验 状态预警 预警阈值
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基于组合模型的轨道电路复杂故障诊断方法研究 被引量:21
19
作者 米根锁 杨润霞 梁利 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期65-69,共5页
由于轨道电路的性能受环境因素的影响较大,其故障的发生具有较大的随机性和模糊性,而单一诊断方法因考虑角度的片面性以及知识库的不完善性,往往很难满足轨道电路故障诊断的实际需求。鉴于单一诊断方法存在的不足,本文根据模糊故障诊断... 由于轨道电路的性能受环境因素的影响较大,其故障的发生具有较大的随机性和模糊性,而单一诊断方法因考虑角度的片面性以及知识库的不完善性,往往很难满足轨道电路故障诊断的实际需求。鉴于单一诊断方法存在的不足,本文根据模糊故障诊断法、遗传算法和灰色系统理论3种诊断方法各自的诊断结果,构造最优组合模型,对25Hz相敏轨道电路进行故障诊断。诊断结果表明,利用组合模型对轨道电路故障进行诊断可以克服单项诊断方法信息单一、诊断片面等不足,具有更高的故障诊断准确度。 展开更多
关键词 轨道电路 故障诊断 组合模型 最优权值
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基于粒子群支持向量机的轨道电路分路不良预测方法 被引量:19
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作者 张梦琪 赵会兵 孙上鹏 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期68-74,共7页
轨道电路分路不良是影响铁路运输效率和运营安全的重要因素。本文基于ZPW-2000型轨道电路理论模型分析了分路不良对机车感应电流信号的影响,采用小波分解与重构算法对正常和分路不良情况下分路电流信号的细节分量进行分析与比较,在此基... 轨道电路分路不良是影响铁路运输效率和运营安全的重要因素。本文基于ZPW-2000型轨道电路理论模型分析了分路不良对机车感应电流信号的影响,采用小波分解与重构算法对正常和分路不良情况下分路电流信号的细节分量进行分析与比较,在此基础上提取了分路不良预测所需的特征参量,通过粒子群参数优化的支持向量机模型实现分路不良的预测。通过对比实验结果表明:本方法能够有效预测轨道电路分路不良现象,预测正确率可达99.5%,高于其他方法。 展开更多
关键词 轨道电路 分路不良 机车信号 粒子群优化算法 支持向量机
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