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基于神经网络的计算机联锁系统寿命评估方法
| 论文题名： | 基于神经网络的计算机联锁系统寿命评估方法 |
| 关键词： | 铁路信号;计算机联锁系统;寿命预测;神经网络;粒子群算法 |
| 摘要： | 计算机联锁系统是铁路信号的核心技术装备，是保证安全高效运行及铁路车站作业的重要环节。现阶段，我国铁路计算机联锁系统的寿命周期管理办法主要参考沿用传统继电联锁设备的有关规定，缺乏针对系统中电子设备使用寿命的分析与评估方法，这在很大程度上限制了对计算机联锁系统使用寿命的科学管理。本文从系统的体系结构出发研究了一种基于神经网络的计算机联锁系统寿命评估方法。主要工作如下: (1)综合分析了计算机联锁系统应用现状和各领域系统寿命评估方法研究的现状，提出了适合于计算机联锁系统的寿命评估方案，给出了寿命评估的具体实施步骤; (2)结合联锁系统硬件结构和部件功能分析，以二乘二取二制式联锁系统为主要研究对象，构建了联锁系统故障树模型;通过定性分析得出故障树模型的最小割集，建立了部件故障与系统失效之间的关系，构造了神经网络训练数据集; (3)研究了神经网络预测性能提升方法，利用粒子群算法对GRNN神经网络进行中心神经元宽度矩阵的参数寻优，有效提高了神经网络预测的精度; (4)为了充分体现联锁系统硬件冗余结构特点，基于GRNN神经网络、改进型GRNN神经网络和BP神经网络，建立了三种不同的计算机联锁系统寿命评估模型; (5)对三种基于神经网络方法的联锁系统寿命评估模型，进行了性能对比分析，并结合系统特点，给出了网络性能最优的评估模型。最后，以我国铁路广泛使用的AB型联锁系统为对象，利用现场运营数据，进行系统寿命评估，检验本文提出评估模型和方法的有效性。 本文通过理论分析和实例验证，给出了一种基于神经网络的计算机联锁系统寿命评估方法，以实现对计算机联锁系统服役寿命的科学预测评估，可为我国计算机联锁系统的运营管理提供借鉴和参考。 |
| 作者： | 王韵琛 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 王海峰 |
| 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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