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基于案例推理的轨道电路故障诊断研究
| 论文题名： | 基于案例推理的轨道电路故障诊断研究 |
| 关键词： | 轨道电路;故障诊断;案例推理;行车安全 |
| 摘要： | 铁路信号设备是保证行车安全、提高运输效率、改善劳动条件和提升运营管理水平的重要设备。轨道电路作为铁路信号的重要基础设备，在保障列车行车安全和提高列车运输效率方面有着举足轻重的作用。轨道电路在我国应用极其广泛，而且随着铁路运营里程的增加，其应用数量仍在不断扩充。根据铁路信号设备故障统计数据，轨道电路故障发生最为频繁，它不仅影响了列车的运行，有时甚至对人员生命财产安全造成巨大的危害。然而目前轨道电路故障诊断技术存在效率不高、发展缓慢的缺点。因此，有必要对轨道电路的故障诊断开展研究。 基于案例的推理是一种基于经验知识的问题求解方法，适用于拥有丰富经验和大量历史记录的知识领域，而轨道电路故障领域比较符合这类特点。此外，轨道电路空闲状态时的红光带现象是轨道电路最频繁发生的故障之一，因此，本文以该故障作为主要研究对象，采用基于案例推理的方法来对其进行故障诊断的研究。主要研究内容及研究成果如下: (1)本文通过对红光带故障领域大量的专家知识进行研究和分析，总结得到导致红光带故障现象的主要故障模式。结合红光带故障的常见原因，分析故障模式与故障原因之间的关系，从而确定对红光带故障进行案例推理时所需的特征属性。 (2)根据基于案例推理的原理，对故障诊断系统进行需求分析，全面定义了系统的功能需求与性能需求;从结构层面和功能层面对系统开展研究与分析，得到系统的架构与功能结构，并解释说明每项功能模块的具体职责;结合CBR的工作过程，设计得到系统的工作流程。 (3)对基于案例推理中的关键技术进行了研究与探讨，包括案例的表示、案例的检索和案例的维护，并给出详细具体的算法。利用粗糙集来计算特征属性的权重;对不同类型的属性分别设计不同的相似度计算方法以得到更加客观合理的局部相似度;采用最近邻法来计算案例间的相似度;根据每个案例长期的重用情况来决定保留或删除该案例。 (4)最后，本文借助Visual Studio2000、MATLAB和myCBR工具完成轨道电路故障诊断系统的实现，并通过对轨道电路实际的故障案例进行诊断，验证了系统的可行性与有效性。 |
| 作者： | 艾羽乔 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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