城市轨道车辆自动门系统的传动方式

城市轨道车辆是城市交通运输网络的主要组成部分,而自动门系统是城市轨道车辆的关键组成部分,该部分的健康状态是直接影响城市轨道交通安全运行的关键。因城市轨道交通车辆自动门是传动系统传递的直接作用对象,也是最终对象,而伴随着城市轨道车辆投放运营使用时间的加长,自动门系统传动方式运行状态受到传动元件等影响,不仅可能导致城市轨道车辆车门出现开关卡位、车门开关闭卡顿等问题,严重者威胁到市民的出行安全,所以对城市轨道车辆自动门系统传动方式进行研究尤为重要。全文利用文献研究法等方法,主要以城市轨道车辆中的地铁为研究对象,首先分析城市轨道车辆自动门运动特性,随后构建城市轨道车辆自动门系统传动模型,并加以实验验证。

电容补偿式轨道电路若干问题的研究

基于均匀电容补偿与集中电容补偿之间等效关系的讨论，提出电容补偿式轨道电路一次参数的测试和计算方法，以及如何使用等效分析法进行电容补偿式轨道电路调整状态和分路状态的特性分析。

基于DCT的轨道移频信号压缩与重构方法

针对基于DCT变换对以轨道电路为传输媒介的轨道移频信号(FSK信号)进行采样压缩与重构的方法进行研究。根据移频信号频带特点保留对应频带数据,对频域系数进行压缩采样,采用DCT算法压缩信号,解码端应用重采样与DCT反变换还原信号,应用ZFFT算法对重构的轨道移频信号进行频率检测。MATLAB仿真实验结果表明:该方法压缩效率高,更节省压缩计算与存储空间,频谱分辨率高,重构误差小。

S型电气绝缘节的建模与仿真

针对无绝缘轨道电路中S型电气绝缘节 ,本文运用电路理论中的支路电流法讨论了其数学模型的建立与仿真算法的实现 ,给出了绝缘节分别在空载和有负载两种情况下的几种典型特性曲线 ,并进一步分析了绝缘节的输入阻抗、电压传输及电气隔离特性。其各种数字仿真结果与实物测试结果具有相近的变化趋势 ,仿真精度满足要求。结果表明 :该模型能够很好地模拟S型绝缘节的电气特性 ,为S型绝缘节的设计提供了有力的分析工具。

钢轨断裂对分路电流影响的研究

为了分析轨道电路断裂态下机车分路电流幅值的变化规律,通过分布参数模型法建立了ZPW-2000A轨道电路断裂态等效数学模型,利用MATLAB软件仿真分析了不同道砟电阻、断裂点位置及断裂点等效阻抗变化对机车分路电流幅值包络的影响。仿真结果表明道砟电阻、断裂点位置和断裂点等效阻抗主要对断裂点之前的分路电流幅值包络影响较大,且分路电流幅值包络曲线在断裂点处总存在突变点,该模型可区分补偿电容断线和补偿电容处钢轨断裂。该数学模型可以为钢轨断裂的检测提供新的思路和理论依据。

高速铁路列车超速防护系统对轨道电路信息和传输的要求

简介了日本、法国等国外高速铁路列车超速防护系统的控制方式 .探讨研究了高速铁路车载列控设备的控制方式 ,提出了对轨道电路信息和传输的要求 ,包括正确选择载频频率、调制方式、钢轨短路电流。

基于SSAE-DNN的无绝缘轨道电路故障诊断研究

针对ZPW-2000R型无绝缘轨道电路的多样性和复杂性造成故障诊断准确率低的问题,从故障特征提取和特征分类两方面出发,将栈式稀疏自编码器(SSAE,Stacked Sparse Auto-Encoder)和深度神经网络(DNN,Deep Neural Networks)相结合,提出了基于SSAE-DNN模型的故障诊断方法。采用SSAE对故障数据以无监督的方式进行降维和特征提取,获得最优网络参数,从而挖掘无绝缘轨道电路不同故障特征信息,并将SSAE提取的特征样本导入DNN,得到SSAE-DNN模型,据此进行无绝缘轨道电路的故障分类识别。试验结果表明,该模型对故障数据进行了降维,减少了故障诊断时间,且获取了故障数据的深层特征;对ZPW-2000R型无绝缘轨道电路的故障具有较高的诊断准确率,仅有少数故障出现误判情况。通过与反向传播(BP,Back Propagation)神经网络、卷积神经网络(CNN,Convolutional Neural Network)和支持向量机(SVM,Support Vector Machine)的对比试验,进一步验证了该方法的有效性和优越性。

基于定性趋势分析的无绝缘轨道电路电气绝缘节设备故障诊断方法

根据均匀传输线理论建立无绝缘轨道电路的机车信号感应电压幅值包络计算模型,分析电气绝缘节设备故障、补偿电容故障、道砟电阻及列车运行速度等因素对机车信号感应电压幅值包络曲线的影响规律。以临近发送端3个补偿电容间距的机车信号感应电压幅值包络曲线为分析对象,提出基于定性趋势分析理论的电气绝缘节设备故障诊断方法。首先以区间半分法提取信号趋势信息;然后通过趋势匹配算法计算实际信号趋势与诊断规则知识库中各故障模式信号趋势的相似度;最后通过相似度值间的比较进行故障诊断。仿真实验结果表明:该方法对电气绝缘节设备的早期故障有很好的诊断效果,当信噪比为50dB时,故障诊断正确率可达94.4%,且对道砟电阻的波动具有很强的适应性。

基于HHT、DBWT的无绝缘轨道电路补偿电容故障诊断

通过基于传输线理论的无绝缘轨道电路分路状态仿真模型,分析补偿电容断线故障对轨道短路电流的影响规律,利用机车信号感应电压包络与轨道电路短路电流的关系,提出基于机车信号记录信息的补偿电容故障诊断方法。该方法采用B样条离散二进小波变换对机车信号所记录的感应电压幅度包络信号进行降噪,再通过对Hilbert-Huang变换的改进,计算各IMF分量经逐级累加后的相位信息,最后利用相位卷绕,根据相位信息中突变点的分布变化和补偿电容状态的对应关系,实现对补偿电容的故障诊断。实验表明,该方法适应性较强,受轨道电路长度和道砟电阻等轨道参数影响很小,能够准确检测出轨道电路单一补偿电容的故障位置,并且由于该方法的分析数据直接来自于机车信号自身的记录器,不需要额外增加硬件和单独安排运行交路,因此能够降低检测成本和满足对检测及时性等方面的要求。

高速条件下ZPW-2000A无绝缘轨道电路耦合干扰分析及对策

针对高速铁路建设中出现的局部四线并行情况,为防止同载频并行轨道电路间干扰信号误动CTCS-3和CTCS-2级列控系统车载或地面设备,必须对干扰信号进行定量分析并采取防护措施。基于钢轨间的互感和线间距建立耦合干扰计算机仿真模型,定量分析近端干扰和调谐区位置不利情况下ZPW-2000A无绝缘轨道电路间的耦合干扰。分析结果表明:在等线间距条件下,调谐区对位比调谐区错位情况时耦合干扰电压大;耦合干扰电流随轨道并行长度和轨道电路载频频率增大而增大。以广深铁路并行四线为例计算同载频并行轨道电路对列控系统车载和地面设备的干扰量,并据此建议在线间距小于14 m时,对重合的调谐区改变并行区段轨道电路载频的频率或者进行调谐区错位处理。

FTGS-放大滤波板故障的测试与研究

通过遥供音频无绝缘轨道电路(FTGS)对故障数据的提取分析,以及轨电位分布理论及对信号设备影响的理论研究,确定放大滤波板故障与轨电位异常相关。经过现场测试验证,轨电位升高是放大滤波板故障的原因之一,轨电位升高导致放大滤波板输出电压下降,放大滤波板的输出电容温度升高,最终导致放大滤波板的输出电容疲劳损坏。

基于遗传算法的无绝缘轨道电路故障综合诊断方法

基于传输线理论提出机车信号感应电压幅值包络仿真模型,利用机车信号感应电压与轨道电路信号电流的线性映射关系,分析补偿电容故障对机车信号感应电压幅值包络的影响规律,给出基于遗传算法的轨道电路故障综合诊断方法。以补偿电容和道砟电阻为决策变量,以实际的和仿真的机车信号感应电压幅值包络间差值的最小化为目标,构造适应度函数,通过对种群个体进行选择、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,从而实现轨道电路故障的综合诊断。实验表明,将遗传算法引入到轨道电路的故障诊断领域,利用机车信号的实际记录数据,能够对无绝缘轨道电路中多个补偿电容故障以及道砟电阻波动等情况作出正确的综合评判,从而弥补了目前检测方法的不足,为轨道电路的故障诊断提供了新的有效手段。

基于小波变换的铁路移频信号分析

傅氏变换在频域有完全的局部化特性 ,但不含时域局部化信息 ,这为分析信号在某一时刻的信号特征带来不便。小波变换可对信号进行多尺度分析 ,容易提取信号特征。本文主要是用小波变换方法分析移频信号 ,并用不同的小波基对铁路移频信号进行了仿真 ,通过比较找到了合适的小波基 ,结合 FFT算法得到移频信号的有关参数 ,并在文末给出了一个成功分析的例子。这种方法优于在目前铁路中所用的分析方法 。

移频轨道电路测试系统的设计

应用ＤＳＰ技术和器件，设计完成的移频轨道电路自动测试系统，具有快速、准确地特点。文中分析了移频轨道电路的特点，给出了移频信号的频谱图和采样频率。

基于D-S证据理论信息融合的轨道电路故障诊断方法研究

在闭塞区间主流设备越来越多的采用ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的背景下,针对单一故障诊断方法的诊断精度偏低问题,提出基于信息融合的故障诊断模型和故障诊断方法。该方法分别用BP神经网络和模糊综合评判对轨道电路进行故障诊断,然后将这2种方法的诊断结果作为D-S证据理论的证据体,利用神经网络输出和模糊综合评判输出来构造D-S证据理论中的概率分配,最后利用D-S证据理论将BP神经网络和模糊综合评判对轨道电路的故障诊断结果在决策级进行融合,诊断轨道电路是否有故障并判断故障的模式。仿真结果表明:该诊断方法具有较高的故障诊断精度,诊断结论的可信度有明显提高。

采用基于独立分量分析的盲信号分离方法分离出FSK信号中的干扰信号

国产移频轨道电路FSK信号是采用周期方波调制的移频信号。为了消除FSK信号中的干扰信号,采用基于独立分量分析的盲信号分离方法,对获得的混合信号进行白化处理,去除混合信号间的相关性,然后确定1个线性变换矩阵,利用变换矩阵分离出混合信号中的各个独立信号。对FSK信号中混入调幅干扰信号、改变采样频率及采样时间、混入随机脉冲干扰信号3种情况分别进行模拟仿真。仿真结果表明:采用该方法能消除FSK信号中的干扰信号,并可获得FSK信号的上、下边频信号,有效地保存了原FSK信号。

一种新型的数字编码轨道电路

基于现有UM71无绝缘轨道电路的传输通道,讨论了各种传输方案,提出了一种采用模拟调频方式的32位数字编码轨道电路,选用TMS320C32作为CPU,设计了发送和接收子系统,最后给出了室内仿真试验及其结果.

基于相空间重构的无绝缘轨道电路补偿电容故障检测方法

补偿电容失效是无绝缘轨道电路中的常见故障,严重影响列车的正常运行和铁路的运输效率。本文基于轨道电路分路状态模型,分析补偿电容不同故障情形对分路电流的影响规律,在此基础上利用相空间重构技术,对一维分路电流包络信号序列进行重构操作,获取反映系统状态特性的伪相图,从中提取补偿电容的故障特征,从而实现补偿电容故障的检测。实验结果表明:该方法不仅能准确检测补偿电容断线和被击穿等严重故障,对连接松动和容值下降等性能不佳的情形也有很好的检测效果,且实现简单、时效性强,符合铁路部门提出的预防性维修理念。

移频轨道电路参数测试仪的研制

针对开、短路法测试轨道电路参数将影响正常行车秩序的问题,依据锁相环数字解调原理和选频技术,设计了由单片机AT89C52对整个系统进行控制的在线测试轨道电路参数测试仪.采用锁相环CD4046,从移频信号中解调出低频调制信息,应用选频技术,实现移频信号与工频及其谐波干扰信号的分离.实验及现场测试表明,本测试仪具有成本低、准确度高、性能稳定可靠的特点.