基于线性拟合的区间轨道电路传输特性

分析不同载频的区间轨道电路检测数据散点图,提出采用线性拟合方法分析区间轨道电路传输特性。对不同载频不同时期的区间轨道电路检测数据进行线性拟合处理,提取衰减系数、波动系数和相关系数3个特性指标。将特性指标转化为随时间变化而变化的趋势图,用以研究区间轨道电路传输特性的变化趋势,并判断补偿电容工作状态。提出基于历史数据库的区间轨道电路动态性能评判方法,该方法与现有的标准曲线对比法相比,减少了数据需要量,增加了趋势分析功能。

JTC邻区段干扰对TCR的影响研究

本文根据JTC(Jointless Track Circuit)的基本结构与工作原理,利用传输线理论建立JTC邻区段干扰在TCR(Track Circuit Reader)接收天线中的分量模型,确定邻区段干扰的最不利条件,并以此条件对各调谐单元正常与分别故障情况下,邻区段干扰在TCR天线中的接收分量进行仿真分析。实验表明,只有本轨道区段零阻抗调谐单元故障会产生较大的邻区段干扰,且其强度已超过TCR信号接收阈值。

基于有限元与传输线的JTC和TCR信号传输过程的建模与仿真

本文针对有限元和传输线理论各自的特点,提出一种将传输线与有限元相结合的JTC(Jointless TrackCircuit)和TCR(Track Circuit Reader)信号传输过程的建模仿真方法。该方法利用有限元分别建立轨道电路和TCR天线模型,以此确定JTC对TCR天线的有效作用范围。在其有效范围内利用有限元对JTC和TCR天线间的电磁感应过程进行建模,而在有效范围外由传输线负责对JTC信号在钢轨中的传输过程进行建模。采用此联合建模策略实现对JTC和TCR间信息传输过程的仿真。实验表明,该方法具有建模准确、仿真精度较高、计算时间较短等优点。

混凝土枕轨道电路参数与信号频率关系的研究

本文通过实测数据的综合分析,较系统地揭示出我国混凝土轨枕线路条件下,轨道电路一、二次参数与传输信号频率之间的基本关系。特别对于道碴电阻为1～1000Ω·km、信号频率为25～3000Hz情况下,轨道电路一、二次参数的频率特性,作出了定量分析和相应结论。研究结果指出,在分析、处理轨道电路的传输问题时,必须依据自身的参量值和相关特性,而不能冒然引用通信线路的某些结论。

改进麻雀算法和Q-Learning优化集成学习轨道电路故障诊断

无绝缘轨道电路的故障具有复杂性与随机性,采用单一的模型进行故障诊断,其性能评价指标难以提高。而采用集成学习方式,则存在各基学习器结构、参数设计盲目,集成模型中各基学习器组合权重难以分配的问题。针对以上问题,提出一种改进麻雀算法和Q-Learning优化集成学习的轨道电路故障诊断新方法,该方法有机地将集成学习与计算智能和强化学习相结合,充分挖掘轨道电路故障特征,提高性能评价指标。首先,使用卷积神经网络、长短期记忆网络和多层感知器深度学习模型,以及支持向量机和随机森林传统机器学习模型,共同构成集成学习基学习器,解决单一学习模型的不足,不同基学习器的使用保证集成学习的多样性。从自动化机器学习角度出发,采用改进麻雀算法优化该集成学习模型的结构和参数,克服其结构和参数难以确定的问题。在此之上,引入强化学习Q-learning对集成模型中各基学习器组合权重进行优化,智能地确定集成学习各基学习器的组合权重。最后,将集成学习模型的预测结果与真实结果比较后得到误差,再采用BP神经网络对预测结果进行补偿修正,进一步提高轨道电路的故障诊断性能评价指标。仿真结果表明,利用所提方法进一步改善了轨道电路故障诊断的准确度、精确度、召回率和F1值等性能评价指标。

基于列车结构和运行场景的JTC分路状态建模

"分路不良"和机车信号"掉码"是目前无绝缘轨道电路(Jointless Track Circuit,JTC)分路状态亟需解决的问题.为此,根据列车各轮对位置和编组结构,并考虑JTC钢轨与道床的漏泄,采用传输线六端口网络理论,对列车"仅占用接收端调谐区"、"占用接收端调谐区和主轨道"、"仅占用主轨道"、"占用主轨道和发送端调谐区"和"仅占用发送端调谐区"5个场景下的主、小轨道接收器分路残压和机车信号感应电压进行建模.实验表明:本文模型的仿真结果与实际数据更为接近,可为以上问题的研究提供良好的理论支持.

长枕埋入式无碴轨道对谐振式轨道电路传输特性影响的研究

对长枕埋入式无碴轨道泄漏电阻和感应阻抗对谐振式轨道电路传输特性的影响进行了分析,通过科学方法进行了测算,并提出了相应的解决方案,而且通过试验进行了验证,使得谐振式轨道电路在长枕埋入式无碴轨道上传输特性的改善有了科学依据.

ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路传输衰耗的研究

在现场的应用中,虽然ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路有着显著优势,但也存在着一些问题,例如其传输衰耗就是一个需要关注的问题。通过对其传输衰耗的分析研究有助于找出问题所在,并改进其不足之处。

UM71无绝缘轨道电路红光带及道床漏泄整治实践与思考

对朔黄线UM71无绝缘、多信息轨道电路道床漏泄及红光带状况进行实地采样比对测试,对雨雪天气轨道电路道床电阻进行仿真计算,对测试和计算结果进行分析,并有针对性地研究生产具有绝缘性能的金属轨距档板、在轨距档板处加装L型复合材料绝缘板,提高钢轨与轨枕的绝缘性能,对漏泄严重区段进行限入电压普调,增强轨道电路在雨雪天气的运行能力等整治方案,值得借鉴。

数字无绝缘轨道电路调谐单元的谐振分析

介绍数字无绝缘轨道电路S型电气绝缘节的工作原理,并对调谐单元进行频率特性和特性阻抗的分析。说明数字无绝缘轨道电路的调谐单元具有良好的选频特性,并分析改变调谐单元电气参数所造成的影响。

WG-21A无绝缘轨道电路传输特性的改进

介绍了WG-21A无绝缘轨道电路的计算方法，并针对工程应用中存在的问题提出了改进措施并得出了结论。

基于传输线理论的列车分路阻抗研究

通常以列车第一轮对分路电阻为等效模型研究列车对轨道电路的分路过程,但此过程忽略了其他轮对的分路作用,无法研究“分路不良”等故障情况。尤其是对于无绝缘轨道电路,其钢轨线路中所跨接的补偿电容,将使列车分路过程更为复杂。针对这一问题,根据传输线理论,从各轮对分路电阻出发,在考虑道床漏泄的情况下,建立列车分路阻抗的六端网络模型,并利用机车信号工作原理,间接验证了模型的正确性,着重分析轮对分路电阻、补偿电容和钢轨线路参数对列车分路阻抗的影响规律。最后,基于计算列车轮对结构重要度,构建列车分路阻抗的简化模型,为进一步研究“分路不良”等故障情况提供理论支持。

基于MEEMD-HT的无绝缘轨道电路补偿电容故障特征分析

为研究无绝缘轨道电路补偿电容断线故障模式下的故障特征,采用一种改进的集合经验模态分解-Hilbert变换(MEEMD-HT)方法。为分析单一补偿电容断线故障对分路电流的影响,利用传输线理论建立ZPW-2000A轨道电路模型并仿真。采用MEEMD方法对发生补偿电容断线故障下的分路电流幅值曲线进行分解,并且通过HT生成Hilbert谱、时频能量谱、边际谱,对谱线的特征进行分析,实现对补偿电容的故障特征分析。仿真分析结果表明,采用的MEEMD-HT方法得出的Hilbert谱中的故障特征明显,该方法可以用作补偿电容故障特征分析。

改进型25Hz相敏轨道电路的研究及实现

针对既有25 Hz相敏轨道电路存在传输特性差、列车占用时分路效果不良的问题,设计了一种改进型25 Hz相敏轨道电路。重点阐述和分析了其改进措施及工作原理,并进行了详细设计。经室内试验验证,改进型25 Hz相敏轨道电路能够有效改善25 Hz相敏轨道电路的传输特性和分路特性。

串入电感器对ZPW-2000A轨道电路传输特性影响研究

SPT电缆是实现ZPW-2000A轨道电路系统室内外设备信号传输的重要器件,其阻抗特性显著影响轨道电路信号传输质量。用轨道电路传输计算的方法,在系统研究电缆长度对ZPW-2000A轨道电路功出端口输入阻抗特性影响规律的基础上,进一步在功出端口附近采用串入电感器的方式优化轨道电路传输通道。研究表明:随电缆长度的增加,轨道电路功出端口输入阻抗由感性向容性转变,导致发送器能耗增加;而依据不同载频和电缆长度,通过采用串入电感器的方法可优化轨道电路传输通道质量,提高发送器功出能效。

ZPW-2000A轨道电路中补偿电容故障问题研究

补偿电容故障问题是ZPW-2000A轨道电路中关键问题之一。在构建补偿电容及钢轨传输模型的基础上,主要研究补偿电容开路故障对ZPW-2000A轨道电路钢轨发送端输入阻抗及电气参数的影响规律。研究发现靠近钢轨接收端补偿电容故障对钢轨发送端输入阻抗及电气参数影响较大,在此基础上进一步研究某一特定位置补偿电容值对钢轨发送端电气参数的影响,发现随着该补偿电容值的降低,钢轨发送端输入阻抗和电压均出现降低的规律。

电缆参数对ZPW-2000A轨道电路接收侧传输性能的影响研究

电缆参数对ZPW-2000A轨道电路信号传输性能具有显著的影响.在构建轨道电路传输模型的基础上,利用轨道电路计算的方法,系统地研究了电缆电阻、电感、电容及长度等参数对轨道电路接收侧传输性能的影响规律.研究结果表明,随着电缆线间电容的增加,接收侧电缆输入阻抗模值出现先增大后减小,输入阻抗相位角逐渐降低的趋势.该研究对基于电缆固有特性设计的轨道电路产品维护及轨道电路故障排除,具有重要的意义.

补偿电容对ZPW-2000A轨道电路钢轨发送端电气参数的影响研究

为提高钢轨传输特性,ZPW-2000A轨道电路在钢轨上安置了补偿电容,以抵消钢轨在传输高频信号过程中的感抗作用,其中补偿电容值及补偿间距是补偿电容设计的关键参数。本文在构建补偿电容与钢轨传输模型的基础上,通过轨道电路传输计算的方法,研究了补偿电容值及补偿间距对钢轨发送端输入阻抗、电压及电流等电气参数的影响规律,进一步探索了钢轨各点轨面电气参数与补偿电容值的函数关系。结果表明,钢轨发送端阻抗模值随补偿电容值的增加呈现递减趋势,阻抗相位角则随补偿电容值的增加呈现先降低后增加的趋势。

MCR-WPT系统传输特性研究及优化

无线电能传输系统的拓扑结构和参数特性是影响系统性能的主要因素。针对系统各参数变化对传输效率产生的影响以及传输效率低的问题,采用改进粒子群优化算法对系统进行效率优化。利用电路耦合理论,建立两种拓扑结构的系统等效电路模型,使用Matlab对系统的功率和效率特性进行数值分析。引入改进粒子群优化算法对传输效率进行优化,并借助Multisim搭建了磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)系统来进行仿真验证。仿真结果表明,MCR-WPT系统的最高传输效率分别可达到94.7%和93.3%,证明了该算法的有效性,可为实际应用提供一定的参考价值。

ZPW-2000A轨道电路传输通道特性阻抗及传输常数问题研究

以ZPW-2000A轨道电路为例,利用传输计算的方法,系统地研究了电缆长度及匹配单元模块中电感器、电容器等参数对轨道电路传输通道特性阻抗及传输常数的影响规律。研究表明:随电缆长度的增加,轨道电路传输通道特性阻抗模值逐渐降低,固有衰耗会逐渐增大;随电感值的增加,传输通道特性阻抗模值出现先增后减,固有衰耗先减后增的趋势;此外匹配单元模块中,电容值对传输通道特性阻抗及传输常数基本没有影响。该研究对轨道电路结构设计及故障排查具有重要意义。