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CTCS-3级列控车载设备互联互通测试结果自动分析方法研究
| 论文题名： | CTCS-3级列控车载设备互联互通测试结果自动分析方法研究 |
| 关键词： | 列车运行控制系统;车载设备;分类识别;支持向量机 |
| 摘要： | 近年来，我国高速铁路快速发展，对于列车运行的安全控制显得极为重要。CTCS-3级列车运行控制系统（简称列控系统）是保障列车安全且高效运行的核心设备，并已广泛应用于最高时速300km/h以上的铁路线路。CTCS-3级列控系统由车载设备和地面设备构成，其车地设备的互联互通性能将会严重影响到列车的跨线运行能力。为了保证源自于不同厂家、不同型号的列控车载设备和地面设备的互联互通能力，对于列控系统的互联互通测试是必需的，这也是高速铁路列控系统系列测试中的重要一环。依据“改车不改地”的系统软件修改原则，列控系统的车地互联互通测试主要针对于车载设备进行。 测试结果分析是列控系统互联互通测试的总结性工作。目前，测试结果分析主要由测试人员依据测试记录、规范需求和专家经验等进行人工讨论与分析。为了克服过度依赖人工处理而造成分析效率低下、对测试人员要求过高以及人为失误导致的测试结果不准确等潜在问题，本文研究了CTCS-3级列控车载设备互联互通测试结果自动分析方法，主要完成了以下工作: (1)依据专家经验和测试需求，总结提出了对于测试结果自动分析方法的分析内容完整、分析结果准确、分析过程高效的需求指标。 (2)设计了基于分类识别思想的测试结果自动分析方案:首先，对测试记录数据进行基于专家系统的特征提取;其次，采用基于支持向量机的分类器对特征提取后的测试结果样本进行分类识别，以实现对被测设备的问题锁定。其中，支持向量机的参数寻优采用基于粒子群的求解算法，并通过试验证明了基于粒子群算法的参数寻优相比于传统的网格寻优方式更加高效。 (3)开发了基于C＃语言的测试记录数据处理软件，并根据测试案例描述、列控系统规范要求、专家经验等确定了测试考察项和数据特征提取规则，进而实现了对测试记录数据的初步分析、特征提取以及丰富试验样本等功能，为后续对于测试结果样本的分类识别提供了数据准备。 (4)基于MATLAB仿真平台，对所提出的基于支持向量机的测试结果分类识别算法进行仿真与验证。结果表明，该算法可以有效地对测试结果样本进行分类识别，分类结果较为准确，可基本满足CTCS-3级列控车载设备互联互通测试的需要。 |
| 作者： | 杨森 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 唐涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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