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| 基于独立成分分析的城轨信号系统状态监测 摘要 信号系统是城市轨道交通在保证列车安全运行的前提下实现快速、有序、高密度、大容量的运送乘客，确保乘客安全、准时到达目的地的重要系统。而道岔设备是信号系统的重要组成部分，也是轨道交通所特有和必须的关键设备。在保证列车行车安全和提高列车运行效率等方面都发挥着极其关键的作用。一旦道岔设备出现故障，轻则影响行车效率，重则危及行车安全。因此，对道岔设备进行实时的状态监测，确保能够及时发现各种故障并及时处理，显得尤为关键。 基于此，本文以信号系统中的道岔设备为研究对象，详细介绍道岔设备的各种功能，总结道岔设备的常见故障，探讨道岔设备的状态监测方法。本文将提出一种基于独立成分分析（ICA ，Independent Component Analysis）的城轨信号系统状态监测方法。运用ICA模型对道岔的故障参数进行处理，通过MATLAB进行仿真实验，证明了ICA模型能大概率的监测出转辙机的故障点，用ICA模型对进行转辙机的故障监测是可行的。 关键词：信号系统；道岔设备；ICA; 状态监测 目录 摘要 1 Abstract 2 1 绪论 3 1.1 城轨信号系统的背景介绍 4 1.1.1城轨信号系统的发展过程 4 1.1.2城轨信号系统的作用 5 1.1.3城轨信号系统的特点 6 1.2 城轨信号系统基本设备介绍 7 1.2.1 轨道电路 8 1.2.2 信号机 8 1.2.3 继电器 9 1.2.4 道岔和转辙机 9 1.2.5 计轴器 10 1.2.6 应答器 11 1.3 国内外研究现状 11 1.4 本文研究意义 12 2 道岔设备及其主要故障 13 2.1 道岔设备的基本结构 13 2.1.1 道岔基本结构 13 2.1.2 转辙机基本结构 14 2.1.3 道岔控制电路基本结构 16 2.1.4 道岔设备工作流程 16 2.2 道岔设备常见故障 17 2.2.1 道岔密贴不良 17 2.2.2 道岔转换故障 18 2.2.3 道岔控制电路故障 19 2.3 道岔设备故障监测方法 20 3 独立成分分析（ICA） 22 3.1 ICA的发展经过 22 3.1.1 ICA问题的提出 22 3.2 ICA的应用领域 23 3.2 ICA的基础理论 23 3.2.1 ICA的定义 23 3.2.2 ICA的极大化非高斯性判据 25 3.3 ICA状态监测流程图 26 4 基于ICA的道岔状态监测仿真实验 27 4.1 实验数据的介绍 27 4.2 监测仿真曲线图 28 4.3 仿真结果分析 32 5 全文总结 33 |
