基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的車站信號(hào)控制電路故障診斷方法研究.pdf

1、車站信號(hào)控制系統(tǒng)是鐵路信號(hào)系統(tǒng)中的重要組成部分,是指揮列車安全運(yùn)行的關(guān)鍵,目前我國(guó)對(duì)于車站信號(hào)控制電路故障診斷方法仍存在缺陷,難以滿足鐵路高速發(fā)展的要求,因此,通過研究新的方法來解決車站信號(hào)控制電路故障診斷中的問題是本文的主要研究?jī)?nèi)容。目前傳統(tǒng)的故障診斷方法存在一定的局限性,故障診斷專家系統(tǒng)存在自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)困難等問題,對(duì)于未知故障和突發(fā)性故障無法進(jìn)行診斷,難以滿足車站信號(hào)控制電路故障診斷對(duì)于實(shí)時(shí)性的要求,因此本文采用了專家系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)

2、絡(luò)相結(jié)合的混合故障診斷方法對(duì)車站信號(hào)控制電路進(jìn)行故障診斷。
　　 該方法主要包括專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分,在專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中主要包括知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)和解釋機(jī)制的設(shè)計(jì)。首先,通過相關(guān)資料的查閱以及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的提取,采用了產(chǎn)生式知識(shí)表示法將專家的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)表示出來,運(yùn)用相關(guān)軟件構(gòu)建了專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù),然后對(duì)推理機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)并在解釋機(jī)制中運(yùn)用產(chǎn)生式規(guī)則的知識(shí)表示法使用戶能夠清楚明了地了解系統(tǒng)推理的詳細(xì)過程。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)中主要包

3、括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建以及對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練和仿真。首先構(gòu)建了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),然后提取部分專家經(jīng)驗(yàn)和故障數(shù)據(jù)分別作為訓(xùn)練樣本和測(cè)試樣本對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試。最后通過MATLAB仿真驗(yàn)證了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法在系統(tǒng)中的可行性。
　　 在對(duì)專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)完成之后,用具體的實(shí)例驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性,通過對(duì)專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷系統(tǒng)的診斷結(jié)果進(jìn)行分析,可以看出兩種方法各有優(yōu)勢(shì),但同時(shí)都存在著不足,并且兩

4、者之間有很強(qiáng)的互補(bǔ)性,因此本文最終采用了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的故障診斷方法對(duì)車站信號(hào)控制電路進(jìn)行故障診斷。
　　 在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程中,具體采用 Visual C++、Microsoft Access數(shù)據(jù)庫(kù)以及MATLAB軟件完成系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),最后通過具體的故障診斷實(shí)例驗(yàn)證了采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)相結(jié)合的故障診斷方法在車站信號(hào)控制電路故障診斷中的可行性。結(jié)果表明,系統(tǒng)采用以專家系統(tǒng)為主,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助專家系統(tǒng)的混合故障診斷方法在很