軌道交通信號事故再現(xiàn)與分析平臺研究與設(shè)計.pdf

1、軌道交通信號系統(tǒng)是保證鐵路行車安全，提升通過能力，提高運輸效率的重要技術(shù)裝備，近些年來高速鐵路的快速發(fā)展更是對其提出了更高的要求，而且近年來軌道交通事故或故障頻發(fā)，因而相關(guān)部門一直致力于加強從業(yè)人員培訓(xùn)和研究更加可靠的安全系統(tǒng)。但是，目前國內(nèi)以“故障-安全”為設(shè)計核心的軌道交通仿真系統(tǒng)幾乎沒有，這在很大程度上制約了相關(guān)培訓(xùn)和研究的進行。為了應(yīng)對這些問題并探索軌道交通信號領(lǐng)域有效的故障診斷方法，結(jié)合實際項目，本文對軌道交通信號事故再現(xiàn)與分

2、析平臺進行重點研究。
　　本論文是基于導(dǎo)師主持的項目“軌道交通事故再現(xiàn)與分析系統(tǒng)”進行選題研究的。在整個系統(tǒng)研究開發(fā)中，主要完成了兩個方面的工作:事故再現(xiàn)與分析平臺軟件系統(tǒng)的研究開發(fā)和事故再現(xiàn)與分析平臺硬件設(shè)備的開發(fā)設(shè)計。在事故再現(xiàn)與分析平臺軟件系統(tǒng)的研究開發(fā)中，完成了兩套軟件子系統(tǒng)的開發(fā)，一個是用于再現(xiàn)既有事故和設(shè)置故障信息的“故障設(shè)置子系統(tǒng)”;另一個是用于進行故障診斷和推理分析的“故障診斷與分析子系統(tǒng)”。故障診斷與分析系統(tǒng)以專

3、家系統(tǒng)為載體，而專家系統(tǒng)的核心部分為知識庫、知識獲取機制和推理機制這幾個方面，因而本文對這幾部分進行了深入研究。在知識庫建立中，運用故障樹技術(shù)和產(chǎn)生式規(guī)則對系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)分析和邏輯設(shè)計，將知識庫分為五個子庫:框架知識庫、事實知識庫、規(guī)則知識庫、結(jié)果知識庫和方案知識庫;在知識庫獲耿機制設(shè)計中，采用了直接獲取和交互式獲取兩種方式并存的雙通道模式;在推理機制設(shè)計中，采用了三級推理模式，優(yōu)化了推理機的診斷性能，提升了診斷分析的效率。在事故再現(xiàn)與分

4、析平臺硬件設(shè)備的開發(fā)設(shè)計中，同樣完成了兩個方面的工作:仿真列車的研究設(shè)計和地面設(shè)備的仿真設(shè)計。仿真列車是根據(jù)真實列車的運行模塊進行設(shè)計的，充分考慮了實際情況和平臺限制，采用了嵌入式處理器和其它功能模塊進行設(shè)計;地面設(shè)備主要包括軌道電路、信號機和轉(zhuǎn)轍機等相關(guān)設(shè)備，在仿真設(shè)計時進行了相應(yīng)的簡化處理，重點保留功能性，使符合項目開發(fā)的需求。
　　在完成平臺整體設(shè)計工作后，對平臺各個模塊進行了相應(yīng)的功能測試，并已投入實際使用。運行結(jié)果表明，