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基于数据的轨道电路故障诊断的混合算法 被引量：23
1
作者 杨世武 魏学业 +1 位作者 范博 蒋大明 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期40-46,61,共8页
提出一种基于数据的神经网络混合算法故障诊断网络,用于轨道电路的故障诊断.考虑铁路信号需求,设计出符合神经网络训练快速性和有效性要求的BP-LM-PSO-GA混合算法,就是将轨道电路复杂网络分解设计为许多小的神经网络组态,通过综合这些... 提出一种基于数据的神经网络混合算法故障诊断网络,用于轨道电路的故障诊断.考虑铁路信号需求,设计出符合神经网络训练快速性和有效性要求的BP-LM-PSO-GA混合算法,就是将轨道电路复杂网络分解设计为许多小的神经网络组态,通过综合这些小的神经网络诊断结论,得出最终结果,以解决单独设计神经网络带来的运算量问题;然后以广泛使用的ZPW-2000A型轨道电路为例,验证了该算法网络训练的快速性及故障诊断的有效性.最后给出了该诊断网络对轨道电路的诊断步骤.仿真结果表明该诊断网络具有可行性和有效性,为轨道电路故障诊断的应用提出了一条新途径. 展开更多
关键词 交通信息工程及控制 轨道电路 故障诊断 神经网络 数据 电磁干扰
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基于多传感器的轨道区段占用解决方案 被引量：3
2
作者 华泽玺 陈向东 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期208-217,共10页
针对轨道电路分路不良的问题,提出一种基于多传感器的轨道区段占用解决方案.该方案利用红外对射、接近开关和测距3种传感器不同的安装方法来实现数据采集,基于D-S证据理论建立了轨道占用检测模型,并通过Petri网的轨道占用检测模型实现... 针对轨道电路分路不良的问题,提出一种基于多传感器的轨道区段占用解决方案.该方案利用红外对射、接近开关和测距3种传感器不同的安装方法来实现数据采集,基于D-S证据理论建立了轨道占用检测模型,并通过Petri网的轨道占用检测模型实现列车计轴,在上位机实现对轨道占用情况的判断,以此对铁路行车控制提供有效依据.分析表明,本文设计的轨道电路占用解决方案的危险侧失效概率达到10-7,MTBF(平均故障间隔时间)达到105h,满足铁路应用的可靠性和安全性需求;与传统轨道电路相比,解决轨道区段占用问题的正确率提高了20%. 展开更多
关键词 轨道电路 分路不良 计轴 红外对射传感器 接近开关 测距传感器
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ZPW-2000型移频信号原理性分析软件的设计与实现 被引量：2
3
作者 李建国 康耀军 张鑫奎 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第10期138-143,共6页
以ZPW-2000型铁路移(音)频轨道信号产生及检测原理为背景,基于类的编程思想设计了8个载频和18个低频信号调制与解调各阶段波形显示及音频播放的软件。为使移频信号与钢轨采集数据更加接近现场实际,在调制信号中添加了高斯白噪声及50 Hz... 以ZPW-2000型铁路移(音)频轨道信号产生及检测原理为背景,基于类的编程思想设计了8个载频和18个低频信号调制与解调各阶段波形显示及音频播放的软件。为使移频信号与钢轨采集数据更加接近现场实际,在调制信号中添加了高斯白噪声及50 Hz谐波干扰,解调过程中通过EMD分解及FFT计算,完成移频信号的解调分析。设计的软件为课堂及实验教学提供便利,能够使学生直观理解移(音)频轨道信号传输原理。 展开更多
关键词 移频信号 调制 解调 实验软件
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基于三稳态随机共振的ZPW-2000移频信号检测方法研究 被引量：1
4
作者 武晓春 刘欣然 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3394-3405,共12页
针对ZPW-2000移频信号谐波干扰检测技术在抑制噪声时,不可避免损害有用信号的问题,提出三稳态随机共振系统,将部分噪声能量向移频信号能量转化,减少移频信号能量损失。首先,将移频信号的中心频率从较高频段搬移到较低频段,着重研究移频... 针对ZPW-2000移频信号谐波干扰检测技术在抑制噪声时,不可避免损害有用信号的问题,提出三稳态随机共振系统,将部分噪声能量向移频信号能量转化,减少移频信号能量损失。首先,将移频信号的中心频率从较高频段搬移到较低频段,着重研究移频信号的有用频段。选取尺度变化系数为1 000,保证输入信号在尺度变化的过程中满足数值计算的稳定性,使尺度变换后的小参数信号满足绝热近似理论。其次,使用混沌麻雀算法(chaos sparrow search optimization algorithm, CSSOA)优化三稳态随机共振系统,得到输出信噪比(signal-to-noise ratios, SNR)最大时的系统参数a、b、c以及γ。然后,将搬移至低频区段的移频信号输入至优化后的三稳态随机共振系统,实现信号降噪。最后,对降噪信号采用复调制快速傅里叶算法(zoom fast fourier transformation, ZFFT)实现低频信号的检测。仿真结果表明:对比三稳态随机共振系统处理前后移频信号频谱图,显示频域特征增强,在降噪的同时不损害移频信号的能量;以-5 dB为步长将噪声注入至移频信号时,输出信噪比至少可提升16.54 dB;降噪后的信号通过ZFFT算法解调能够完成ZPW-2000移频信号低频信号的检测。对比经验模态分解算法、小波阈值算法等算法处理不同信噪比的含噪移频信号,验证混沌麻雀算法优化的三稳态随机共振系统输出信噪比较大,降噪效果较好,具有良好的抗干扰能力。研究结果为实现在抑制噪声的同时减少移频信号能量损失提供参考。 展开更多
关键词 三稳态随机共振 ZPW-2000移频信号 尺度变换 输出信噪比 信号检测
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轨道电路检测系统标定方法研究 被引量：1
5
作者 谢保锋 吴晓晓 孙鲁钱 《中国铁路》 2017年第7期60-63,共4页
根据轨道电路检测系统工作原理,通过对检测结果影响因素的分析,提出基于检测输入和输出进行对比的黑箱标定方法和测量结果不确定度的计算方法。根据实际测试数据的计算和分析,证明该标定方法实施简单、可行有效,为保证检测系统检测结果... 根据轨道电路检测系统工作原理,通过对检测结果影响因素的分析,提出基于检测输入和输出进行对比的黑箱标定方法和测量结果不确定度的计算方法。根据实际测试数据的计算和分析,证明该标定方法实施简单、可行有效,为保证检测系统检测结果的准确性奠定基础。 展开更多
关键词 轨道电路 检测系统 标定方法 不确定度
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轨道电路分路不良区段STP系统控制方式 被引量：1
6
作者 杨华昌 《中国铁路》 北大核心 2011年第6期68-70,共3页
轨道电路分路不良会导致信号显示和轨道电路码序升级、联锁关系失效,危及行车安全。STP无线调车机车信号和监控系统利用微机联锁系统所提供的技术条件,通过轨道电路占用逻辑检查,综合判断发生分路不良的区段,建立数据表,在车列追踪及控... 轨道电路分路不良会导致信号显示和轨道电路码序升级、联锁关系失效,危及行车安全。STP无线调车机车信号和监控系统利用微机联锁系统所提供的技术条件,通过轨道电路占用逻辑检查,综合判断发生分路不良的区段,建立数据表,在车列追踪及控制中对表中的区段进行多重判别并特殊处理,降低区段分路不良造成的调车作业安全风险。 展开更多
关键词 轨道电路 分路不良 STP 无线调车机车信号 监控
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97型25Hz相敏轨道电路的测试和调整(一) 被引量：5
7
作者 袁孝均 《铁道通信信号》 2006年第12期25-27,共3页
根据目前广泛使用的97型25Hz相敏轨道电路的维护实践,从现场角度出发,对有关技术术语、指标原理、测试调整方法、维护标准、有关测试仪表器材等,作较为详细的介绍,期望对站段技术人员、现场信号工正确掌握97型25Hz相敏轨道电路的测试和... 根据目前广泛使用的97型25Hz相敏轨道电路的维护实践,从现场角度出发,对有关技术术语、指标原理、测试调整方法、维护标准、有关测试仪表器材等,作较为详细的介绍,期望对站段技术人员、现场信号工正确掌握97型25Hz相敏轨道电路的测试和调整有所裨益。本文经北京全路通信信号研究设计院安海君同志审阅。 展开更多
关键词 25HZ相敏轨道电路 测试调整 97型 北京全路通信信号研究设计院 维护实践 技术术语 维护标准 测试仪表
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基于决策树的轨道电路故障诊断知识表示方法研究 被引量：5
8
作者 刘扬 《邵阳学院学报（自然科学版）》 2014年第4期18-23,共6页
针对ZPW-2000A无绝缘轨道电路故障逻辑机理模糊的问题,本文采用了基于决策树的轨道电路专家系统知识表示方法.该方法首先将轨道电路故障影响较大的特征向量样本建立故障决策表,然后运用最小信息熵算法对属性值离散化,根据决策树算法快... 针对ZPW-2000A无绝缘轨道电路故障逻辑机理模糊的问题,本文采用了基于决策树的轨道电路专家系统知识表示方法.该方法首先将轨道电路故障影响较大的特征向量样本建立故障决策表,然后运用最小信息熵算法对属性值离散化,根据决策树算法快速学习及分类的特点对离散后的数据样本进行训练学习,生成故障决策树后进行知识规则的获取,在专家系统的知识库中以产生规则存储.通过对ZPW-2000A无绝缘轨道电路的实例分析验证了该方法在轨道电路专家系统知识表示与获取中的有效性和实用性. 展开更多
关键词 轨道电路 故障诊断 决策树 粗糙集
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25Hz相敏轨道电路测试用信号发生器的研究 被引量：1
9
作者 王邠 王泉啸 许翱 《铁道运营技术》 2016年第2期40-42,共3页
要提高信号设备维修质量就必须建立统一计量标准既标准信号源,本文介绍了25 Hz相敏轨道电路测试用信号发生器的硬件构成、整机组成及工作过程,并详细介绍了主要单元电路结构及原理,为信号维修工作提供标一个准信号源。
关键词 25Hz 轨道电路 信号发生器 研究
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ZPW-2000邻线干扰问题的实验室模拟研究 被引量：1
10
作者 李建国 康耀军 杨波 《实验室科学》 2022年第5期49-54,共6页
ZPW-2000轨道电路是自动闭塞系统中主要轨道电路制式,由于其处在电气化铁路复杂的电磁环境中,因而随着线路的增多使得相邻线路间轨道电路传输信号的干扰频繁发生,有时甚至会造成信号升级显示的现象。通过分析邻线干扰发生的原理,在实验... ZPW-2000轨道电路是自动闭塞系统中主要轨道电路制式,由于其处在电气化铁路复杂的电磁环境中,因而随着线路的增多使得相邻线路间轨道电路传输信号的干扰频繁发生,有时甚至会造成信号升级显示的现象。通过分析邻线干扰发生的原理,在实验室条件下,利用直接数字频率合成器和单片机相接合的方式,制作移频信号发送盒来实现邻线干扰现象的重现,并利用欠采样原理对重现信号进行采样分析。通过对采样信号的分析提出了一种系统自动确定邻线干扰情况下所处区间低频信号的方法,并运用MATLAB对该方法进行了软件实现,对软件测试发现其结果具有高可靠性,有效防止邻线干扰情况下的信号升级显示的情况,可为机车信号智能化研究提供思路借鉴。 展开更多
关键词 邻线干扰 欠采样原理 低频信息
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基于单片机的ZPW-2000轨道电路故障诊断系统设计 被引量：3
11
作者 刘玉芝 石宇平 +2 位作者 吕洋 周欣 李颖 《唐山学院学报》 2020年第3期52-55,73,共5页
为了提高铁路信号工快速定位故障、判明原因并修复故障的能力,设计研发了一套新型ZPW-2000轨道电路故障诊断系统。该系统通过RS-232串口和相关通讯协议完成PC机与单片机的通信,基于单片机控制电子继电器来实现电路的通断,进而模拟故障... 为了提高铁路信号工快速定位故障、判明原因并修复故障的能力,设计研发了一套新型ZPW-2000轨道电路故障诊断系统。该系统通过RS-232串口和相关通讯协议完成PC机与单片机的通信,基于单片机控制电子继电器来实现电路的通断,进而模拟故障现象。实验表明,该系统可以实现ZPW-2000轨道电路故障模拟的集中控制和集中显示,能极大地提高故障设置以及检测修复的效率,而且可以使用户快速地掌握电路故障点的定位与修复方法。 展开更多
关键词 ZPW-2000 串口通信 轨道电路故障诊断系统 单片机
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基于轻量化多尺度神经网络的ZPW-2000移频信号检测方法
12
作者 武晓春 刘欣然 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期187-197,共11页
针对ZPW-2000移频信号在不平衡牵引电流干扰时低频信号难以检测的问题,提出基于卷积注意力模块的轻量化多尺度神经网络的移频信号低频信息检测方法。首先,根据ZPW-2000移频信号的载频范围,使用不同卷积核大小的多尺度层提取相应载频调... 针对ZPW-2000移频信号在不平衡牵引电流干扰时低频信号难以检测的问题,提出基于卷积注意力模块的轻量化多尺度神经网络的移频信号低频信息检测方法。首先,根据ZPW-2000移频信号的载频范围,使用不同卷积核大小的多尺度层提取相应载频调制下的移频信号特征;其次,建立线性倒残差模块实现网络轻量化,在保证网络检测准确率的同时减少网络参数,缩短网络检测时长;最后,引入卷积注意力模块,标定通道和空间特征权重,提升网络性能,通过全连接层进行分类,输出18种低频信号的概率分布。结果表明:将含有工频谐波干扰等5类噪声的移频信号输入低频检测模型中进行检测,平均准确率可达99.22%,召回率达到99.21%,综合评价指标值为0.992,检测时间不超过0.249 s。该方法检测效果更优,具有良好的抗干扰能力,可为带内噪声干扰条件下检测ZPW-2000移频信号的低频信息提供重要参考。 展开更多
关键词 轻量化卷积神经网络 谐波干扰 多尺度神经网络 信号检测 ZPW-2000移频信号
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铁路25Hz轨道信号电路故障测试仪设计
13
作者 宁永海 马燕 王国强 《洛阳工学院学报》 1997年第1期47-50,共4页
本文讨论了仪器的电路结构,并详细叙述了25Hz 带通滤波器的工作原理。本仪器通过电磁感应线圈拾取轨道电路电流信号,经过滤波处理,消除各种干扰,以非插入方式测量出轨道上的25Hz 电流分布情况。从而可以迅速找到25Hz 电路的故障点。
关键词 铁路信号 信号事故 轨道电路测试仪 故障测试
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ZPW-2000R轨道电路通信盘优化设计方案研究
14
作者 郭虹利 黄春雷 +1 位作者 韩安平 曾胥 《铁道通信信号》 2025年第7期21-26,共6页
ZPW-2000系列无绝缘轨道电路是我国铁路信号系统的关键基础装备,在高铁应用中其低频信息采用通信编码方式。为满足目前列控中心设备仅向ZPW-2000系列轨道电路设备提供统一的CAN总线接口,并由通信盘完成通信连接与数据交互的要求,针对早... ZPW-2000系列无绝缘轨道电路是我国铁路信号系统的关键基础装备,在高铁应用中其低频信息采用通信编码方式。为满足目前列控中心设备仅向ZPW-2000系列轨道电路设备提供统一的CAN总线接口,并由通信盘完成通信连接与数据交互的要求,针对早期设计的通信接口采用程序现场总线(Profibus)方式的ZPW-2000R轨道电路,在兼容发送器、接收器的既有通信接口和通信协议的前提下,设计一种基于二乘二取二结构的ZPW-2000R轨道电路通信盘。描述该通信盘的结构、通信时序、数据交互流程、冗余切换机制等设计内容;通过通信数据故障注入测试,验证在保证双CPU通信接口间数据同步性和单CPU输出数据安全性的前提下,可实现数据安全稳定的双向传输。在与不同厂商的列控中心产品的接口测试与工程应用中,该通信盘取得了良好的运用效果。 展开更多
关键词 ZPW-2000系列无绝缘轨道电路 通信编码 列控中心 轨道电路 通信接口 同步 程序现场总线
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铁路轨道信号发送与车载接收模拟系统 被引量：2
15
作者 孔勇 杜普选 +1 位作者 谈振辉 姜晓庆 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期66-70,共5页
构建并实现基于DSP的铁路轨道信号的发送与车载接收模拟系统,该系统以浮点数字信号处理器TMS320VC33为数据处理核心,以定点数字信号处理器TMS320VC5509A为控制核心,实现铁路轨道信号的发送、传输、车载接收、译码以及执行上灯控制等,支... 构建并实现基于DSP的铁路轨道信号的发送与车载接收模拟系统,该系统以浮点数字信号处理器TMS320VC33为数据处理核心,以定点数字信号处理器TMS320VC5509A为控制核心,实现铁路轨道信号的发送、传输、车载接收、译码以及执行上灯控制等,支持国内现有4种制式铁路轨道信号。该系统既可以为教学提供实验和演示,也可以为相关的研究提供一个平台。 展开更多
关键词 铁路信号 数字信号处理器 车载接收 实时解调
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97型25Hz相敏轨道电路的测试和调整(二)
16
作者 袁孝均 《铁道通信信号》 2007年第1期26-27,共2页
关键词 97型25HZ相敏轨道电路 电压测试 调整状态 变压器 电压表
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基于模糊认知图模型的轨道电路故障诊断 被引量：12
17
作者 陈星 董昱 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1983-1989,共7页
针对目前人工分析监测数据进行ZPW-2000A轨道电路故障判别存在判别效率低、判别周期较长和对数据分析所依赖的人员经验程度高的缺陷,将模糊认知图的概念引入到ZPW-2000A轨道电路的故障判别中。通过分析10类故障产生的机理,结合现场经验... 针对目前人工分析监测数据进行ZPW-2000A轨道电路故障判别存在判别效率低、判别周期较长和对数据分析所依赖的人员经验程度高的缺陷,将模糊认知图的概念引入到ZPW-2000A轨道电路的故障判别中。通过分析10类故障产生的机理,结合现场经验,对不同类型的故障数据进行分析,得到故障特征参数,构建出基于特征参数与故障类别的模糊认知图分类器。在此过程中利用自适应遗传算法完成FCM权重的学习。研究结果表明:根据监测数据用ZPW-2000A轨道电路故障判别的FCMCM判别方法是有效可行的,较人工分析监测数据判别故障的方式具有较高的故障识别率和较短的判别时间。 展开更多
关键词 轨道电路 故障诊断 模糊认知图模型 自适应遗传算法
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改进多尺度排列熵及模糊算法的JTC状态检测 被引量：9
18
作者 冯云智 唐彬峰 赵宁 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3337-3346,共10页
为实现无绝缘轨道电路(JTC)补偿电容在不同运行状态下的检测分析,针对其轨道电路读取器(TCR)的感应电压幅值包络曲线呈现非周期性变化,提出改进多尺度排列熵及模糊聚类分析的JTC补偿电容状态检测算法。采用集合经验模态分解(EEMD)进行... 为实现无绝缘轨道电路(JTC)补偿电容在不同运行状态下的检测分析,针对其轨道电路读取器(TCR)的感应电压幅值包络曲线呈现非周期性变化,提出改进多尺度排列熵及模糊聚类分析的JTC补偿电容状态检测算法。采用集合经验模态分解(EEMD)进行频域分析,并提取包络曲线的细节分量。为表征具有不同频率特性的分解分量特征信息,利用改进多尺度排列熵计算其熵值,并构成对应包络曲线的特征向量。以补偿电容在不同状态下的特征向量建立初始模糊矩阵,结合模糊聚类分析算法形成动态聚类图,从而实现JTC补偿电容状态检测。通过实例进行验证,结果表明:该算法能够实现补偿电容在不同故障模式下的100%状态检测,同时适用于小样本分析,具有结构简单、不需要提前训练等优势。 展开更多
关键词 铁道工程 补偿电容状态检测 集合经验模态分解 排列熵 模糊聚类分析
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城市轨道交通轨道电路基本参数的研究 被引量：2
19
作者 邹雷滨 郭玉臣 《城市轨道交通研究》 2006年第2期54-56,共3页
针对上海轨道交通轨道电路基本参数研究现状,分析了城市轨道交通轨道电路的原理及传输特性。提出利用开路短路二电压法测算城市轨道交通轨道电路的基本参数。轨道交通整体道床或碎石道床的轨道电路,其钢轨电阻随频率的增大而增大,钢轨... 针对上海轨道交通轨道电路基本参数研究现状,分析了城市轨道交通轨道电路的原理及传输特性。提出利用开路短路二电压法测算城市轨道交通轨道电路的基本参数。轨道交通整体道床或碎石道床的轨道电路,其钢轨电阻随频率的增大而增大,钢轨电感随频率的增大而减小,道床电阻随频率的增大而减小,轨间电容随频率的增加而减小。 展开更多
关键词 城市轨道交通 轨道电路测试 一次参数 二次参数
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