《軌道電路單並發故障動態診斷的信息融合方法》是依託杭州電子科技大學，由徐曉濱擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：軌道電路單並發故障動態診斷的信息融合方法
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐曉濱
- 依託單位：杭州電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
軌道電路是鐵路通信中重要的模擬電子系統。由於其自身結構的複雜性和工作原理的特殊性，加之在長期露天工作中受溫度、濕度、雷電等環境及人為因素干擾，使得其故障模式多樣，並發故障時有發生，故障狀態隨時間動態變化，並且從監測數據中獲取的故障特徵常呈現不確定性。而目前採用的多數智慧型靜態融合診斷方法由於其理論模型的局限性以及在不確定性信息處理中的不完善性等因素，使得它們在軌道電路故障診斷中常顯得適應性差且效果不佳。因此，本項目擬以隨機集理論與證據理論為基礎，開展典型軌道電路單發和並發故障動態診斷的信息融合方法研究：(1) 構造同時適用於單發和並發故障診斷的故障辨識框架，在此框架中可以處理更為複雜的故障建模問題；(2) 將隨機集理論與模糊推理等方法結合，研究從不確定性故障特徵中獲取單並發故障診斷證據的方法；(3)利用隨機集理論擴展原有的靜態融合方法，給出同時適用於單並發故障診斷證據動態融合的遞歸型故障決策方法。
結題摘要
軌道電路是鐵路通信中重要的模擬電子系統。由於其自身結構的複雜性和工作原理的特殊性，加之在長期露天工作中受溫度、濕度、雷電等環境及人為因素干擾，使得其故障模式多樣，並發故障時有發生，故障狀態隨時間動態變化，並且從監測數據中獲取的故障特徵常呈現不確定性。而目前採用的多數智慧型靜態融合診斷方法由於其理論模型的局限性以及在不確定性信息處理中的不完善性等因素，使得它們在軌道電路故障診斷中常顯得適應性差且效果不佳。因此，本項目以證據理論、模糊集理論與隨機集理論為基礎，開展典型軌道電路單發和並發故障動態診斷的信息融合方法研究，這是對已有“基於證據理論的單故障靜態融合診斷方法”功能的全面提升與擴展。本項目的特色與創新之處在於: (1) 針對複雜模擬電子設備故障診斷中的實際需求，提出同時適用於單、並發故障診斷的故障辨識框架，在此框架中能夠處理更為複雜的故障建模問題。(2) 在對不確定性故障特徵信息進行分析與處理的基礎上，將動態融合的思想引入故障診斷當中。所提出的信息融合診斷方法，不僅在“靜態融合”中考慮了單、並發故障模式之間存在的演變與聯繫，而且在“動態更新”當中考慮了前後時刻間故障狀態變化的趨勢。(3) 通過對全局融合結果的分析，不僅可以在設備失效之前預測故障，而且可以在設備失效之後及時地定位故障。在實驗驗證當中，採取理論研究、計算機仿真、實驗驗證相結合，機理分析與實際測試相結合的研究方法，對所提診斷方法進行綜合性測試與評估。依託所搭建的“ZPW-2000A無絕緣軌道電路計算機仿真模型與實物仿真模型”對軌道電路進行故障模擬，故障症候信號的採集、預處理，故障建模與分類，結合專家的建議，建立各故障模式與其特徵之間的對應關係；並將仿真實驗和現場實驗數據相結合，對融合診斷系統進行測試與分析，對診斷算法的穩健性、實時性、實用性和精確性進行全面評估。
