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ZPW-2000A无绝缘轨道电路基础参数软测量的研究
| 论文题名： | ZPW-2000A无绝缘轨道电路基础参数软测量的研究 |
| 关键词： | 轨道电路;基础参数;软测量;遗传算法;D-S证据理论 |
| 摘要： | 目前我国铁路系统中广泛应用ZPW-2000A无绝缘轨道电路，其基础参数的异常对轨道电路有很大影响。道床漏泄电阻过低会引发“红光带”故障，分路阻抗过高会造成轨道电路“分路不良”，两者均为轨道电路的惯性故障，极易导致挤岔、脱线、侧面冲突甚至列车追尾等重大、特大事故，严重影响行车安全。若可以实现对基础参数的精确测量，则可以避免“分路不良”、“红光带”等轨道电路惯性故障，保证行车安全。但直接对基础参数进行测量难度较大，成本较高且影响轨道电路的正常使用，因此需利用软测量的方法对其进行研究。 本文根据列车运行过程中获得的相关数据信息，基于软测量的思想，以列车前后端机车信号数据、地面数据等辅助变量作为主要研究对象，结合我国轨道电路的特点，深入分析基础参数对于车载、地面数据的影响规律，通过遗传算法、D-S证据理论，对轨道电路基础参数进行软测量。本论文主要完成了以下工作: (1)基于无绝缘轨道电路的基本结构和工作原理，利用传输线理论，构建轨道电路的二端网模型，通过仿真获得前后端分路电流曲线和地面监测量。 (2)利用感应电压信号与机车电流信号的线性映射关系，通过对基础参数与前后端分路电流、地面数据等监测量的影响关系分析，得出基础参数对监测量的影响规律。 (3)由于分路阻抗的直接测量难度较大，因而提出利用容易测量的车载监测量、地面监测量对分路阻抗进行软测量。首先明确优化问题，以分路阻抗作为决策变量，构造实际信号和仿真信号的差值最小化问题作为寻优问题，构造适应度函数，通过对种群中个体进行选择、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。 (4)针对道床漏泄电阻，利用D-S证据理论的方法，对车载和地面数据进行信息融合。将道床漏泄电阻取值范围划分为多区间，构造隶属度函数，计算基本信任分配函数，通过D-S合成规则对基本信任分配函数进行融合从而获得决策的最终结果。 本论文的创新之处在于: (1)提出车地关联的分析方法，将车地数据综合运用，并在车载信息中引入后端分路电流数据，弥补了以往单一数据源造成的结果不准确、不稳定等缺陷。 (2)提出了一种基于多种群遗传算法的分路阻抗软测量方法。 (3)提出了一种基于D-S证据理论的多信息源融合方法对道床漏泄电阻进行软测量。 |
| 作者： | 申智文 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 赵会兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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