基于案例推理的轨道电路故障诊断研究

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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轨道电路故障诊断研究作者姓名艾羽乔学科专业交通信息工程及控制指导教师赵会兵教授培养院系电子信息工程学院二零一五年四月硕士学位论文基于案例推理的轨道电路故障诊断研宄作者：艾羽乔导师：赵会兵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、汇编以供査阅和借阅。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。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务

2、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：各签字日期：年月日签字曰期：『年月学校代码：密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于案例推理的轨道电路故障诊断研究作者姓名：艾羽乔学号：导师姓名：赵会兵职称：教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：交通信息工程及控制研究方向：交通信息检测与控制北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我的导师赵会兵教授的悉心指导下完成的，赵会兵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赵会兵老师对我的关心和指导。赵会兵教授悉心指导我完成了实验室的科研工作。在学习上，赵会兵教授对我的科研工作和论

3、文撰写都提出了许多宝贵的意见，例如制定目标以及目标分解；在生活中，赵会兵教授给予了我很大的关心和帮助，教育我要心胸宽广、志存高远和脚踏实地。在此向赵会兵教授表示由衷地感谢。在实验室学习及撰写论文期间，实验室的同学们都给予了我极大的帮助。特别感谢孙上鹏、钟志旺、梁迪和邓文坛师兄对我的学术研究与论文撰写所提供的热情细致的指导；张菊、张艳宁、全宏宇和何攸旻等师兄师姐不仅在学术上对我细心指导，生活中也十分照顾我；孟亚松、李毅、张梦琪和田健等同学除了提供热情帮助外，还陪伴我一起在学术上攻坚克难；程宇佳、宋瑞刚、吕程锦、胡佳泉和张健等师弟师妹为我的研究工作提供了很多支持，在此一并向他们表达我

4、诚挚的感激之情。还要感谢我的家人，他们是我最强大的后盾，是我勇往直前的动力，他们一如既往的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。本文引用了大量的文献成果和资料，在此谨向所有作者表示感谢。北京交通大学硕士学位论文摘要摘要铁路信号设备是保证行车安全、提高运输效率、改善劳动条件和提升运营管理水平的重要设备。轨道电路作为铁路信号的重要基础设备，在保障列车行车安全和提高列车运输效率方面有着举足轻重的作用。轨道电路在我国应用极其广泛，而且随着铁路运营里程的增加，其应用数量仍在不断扩充。根据铁路信号设备故障统计数据，轨道电路故障发生最为频繁，它不仅影响了列车的运行，有时甚至对人员生命财产安

5、全造成巨大的危害。然而目前轨道电路故障诊断技术存在效率不高、发展缓慢的缺点。因此，有必要对轨道电路的故障诊断幵展研究。基于案例的推理是一种基于经验知识的问题求解方法，适用于拥有丰富经验和大量历史记录的知识领域，而轨道电路故障领域比较符合这类特点。此外，轨道电路空闲状态时的红光带现象是轨道电路最频繁发生的故障之一，因此，本文以该故障作为主要研究对象，采用基于案例推理的方法来对其进行故障诊断的研究。主要研究内容及研究成果如下：本文通过对红光带故障领域大量的专家知识进行研究和分析，总结得到导致红光带故障现象的主要故障模式。结合红光带故障的常见原因，分析故障模式与故障原因之间的关系，从而

6、确定对红光带故障进行案例推理时所需的特征属性。根据基于案例推理的原理，对故障诊断系统进行需求分析，全面定义了系统的功能需求与性能需求；从结构层面和功能层面对系统开展研宄与分析，得到系统的架构与功能结构，并解释说明每项功能模块的具体职责；结合的工作过程，设计得到系统的工作流程。对基于案例推理中的关键技术进行了研宄与探讨，包括案例的表示、案例的检索和案例的维护，并给出详细具体的算法。利用粗糙集来计算特征属性的权重；对不同类型的属性分别设计不同的相似度计算方法以得到更加客观合理的局部相似度；采用最近邻法来计算案例间的相似度；根据每个案例长期的重用情况来决定保留或删除该案例。最后，本文借

7、助、和工具完成轨道电路故障诊断系统的实现，并通过对轨道电路实际的故障案例进行诊断，验证了系统的可行性与有效性。关键词：轨道电路；基于案例的推理；故障诊断；粗糙集；最近邻算法北京交通大学硕士学位论文，，，北京交通大学硕士学位论文，，，：；；；；北京交通大学硕士学位论文目录目录弓研宄背景国内外研究现状国内研究现状国外研究现状研宄现状分析研究意义论文主要研究内容和章节安排论文主要研究内容论文章节安排轨道电路的故障模式及分析轨道电路的组成与基本原理轨道电路的基本组成轨道电路的工作原理轨道