基于案例推理的高铁信号系统车载设备故障诊断

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文基于案例推理的高铁信号系统车载设备故障诊断作者姓名王振显学科专业交通信息工程及控制指导教师徐田华副教授培养院系电子信息工程学院二零一五年三月硕士学位论文基于案例推理的高铁信号系统车载设备故障诊断作者：王振显导师：徐田华北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在

2、馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：飞个》！签字日期年月彳日签字日年月日学校代码：密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于案例推理的高铁信号系统车载设备故障诊断作者姓名：王振显学号：导师姓名：徐田华职称：副教授学位类别：工学硕士学位级别：硕士学科专业：交通信息工程及控制研究方向：高速铁路运行及控制北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我的导师徐田华副教授的悉心指导下完成的，徐田华副教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来徐田华老师对我的关心和

3、指导。徐田华副教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝责意见，在此向徐田华老师表示衷心的谢意。在实验室生活和科研中，很多人对我的研究工作提供了热情的帮助，包括实验室的宿帅、刘金涛师兄以及杨连报、赵阳、周玉平、王峰等同学，他们对论文的完成提出了许多宝贵意见，在此向他们表达我的感激之情。另外感谢家人，谢谢他们对我无微不至的关怀，是他们给予我物质上和精神上的支持和鼓励，让我能够全身心的投入到研究生的学习、工作中。他们的理解和支持使我能够在学校专心完成学业。希望北京交通大学明天会更好

4、！摘要摘要近年来，随着我国高速铁路的迅速发展，中国已经成为高速铁路系统技术最全、速度最快、运营里程最长、集成能力最强的国家。级列控系统的高可靠性为高速列车的安全平稳运行提供了保障。高速铁路信号系统车载设备（简称“车载设备”）作为级列控系统的重要组成部分，主要负责生成目标距离控制曲线、超速运行防护，起到保障行车安全的重要作用。因此，对车载设备进行故障诊断，保证其可靠运行具有重要意义。随着车载设备向复杂化、系统化、自动化的方向发展，其多数故障呈现隐蔽性、多样性、重叠性等特点，增加了车载设备维护的难度。仅仅靠机务段检修人员凭借经验对车载设备的故障进行诊断，远远满

5、足不了高速铁路现代化对系统故障诊断高效率的需求。本文在研究智能故障诊断技术以及车载设备维修现状的基础上，将案例推理技术引入到车载设备故障诊断领域，便于维护人员迅速、准确的对车载设备的故障进行诊断，以保证列车的高效运行。本文首先在查阅分析车载设备结构、故障特点、故障案例记录的基础上，结合案例推理原理，研究设计具有故障诊断和案例学习功能的车载设备故障诊断系统。通过分析常用故障案例表示方法，在车载设备领域釆用基于面向对象技术和数据库技术相结合的案例表示方法。详细介绍了案例组织、案例修正、案例学习以及案例维护，并提出利用层次组织方法对案例库进行组织，将整个故障案例

6、库分为：系统案例库、代表案例库、子案例库。其次，釆用加权算法计算案例之间的相似度，避免传统近邻算法中所有的案例特征属性对案例相似度影响相同的问题。利用粗糙集的理论知识，对案例属性约简，计算特征属性重要度，最后做归一化处理得到案例特征属性权重，克服传统权重计算算法客观性差的缺点。提出的车载设备故障诊断系统采用分阶段近邻检索策略对案例进行检索。该策略结合三级案例库的组织结构，减少案例检索的次数，提高案例检索的效率。最后，根据系统需求，在平台下，开发出车载设备故障诊断系统，并对整个系统的诊断流程、功能模块、数据库设计进行介绍。利用具体的实例来验证该故障诊断系统的

7、可用性和有效性。总结分析了本文所做的研究工作，指出该诊断方法应用的局限性，并对进一步研究工作进行了展望。论文中图幅，表个，参考文献篇。关键词：车载设备；故障诊断；案例推理；粗糙集ABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofhigh-speedrailwayinrecentyears,Chinahasbecomethecountrywhichpossessesthemostcomprehensivetechnology,thefastestoperatingspeed,thelongestoperatingmileage

8、andthehighestintegrationofhigh-sp