無絕緣軌道電路故障綜合診斷策略探究

盧旭成

【摘要】 本文對分析了無絕緣軌道電路故障綜合診斷現(xiàn)狀，提出了基于遺傳算法的故障綜合診斷策略。

【關(guān)鍵詞】 無絕緣軌道電路 故障 診斷

隨著我國鐵路運輸線路的不斷發(fā)展，鐵路事業(yè)得到前所未有的發(fā)展進度。無絕緣軌道電路作為我國鐵路交通運輸安全性中的重要一個環(huán)節(jié)，在我國鐵路列控系統(tǒng)中占據(jù)著支配地位。其中影響鐵路列控系統(tǒng)車載裝置安全性能的一個重要因素是軌道電路信號。而開展針對無絕緣軌道電路故障綜合診斷活動是確保軌道交通運輸安全的一個重要保障措施。就目前我國鐵路列控系統(tǒng)而言，由于在實際運行中數(shù)據(jù)參數(shù)較多，出現(xiàn)惡化以及部分設(shè)備出現(xiàn)故障的發(fā)生率也就相對的增加，嚴(yán)重威脅到軌道電路信號的傳輸。無絕緣軌道電路對于保障軌道交通安全起到基礎(chǔ)性的作用。在我國目前的鐵路列控系統(tǒng)中占有非常突出的地位。而針對無絕緣軌道電路故障綜合診斷則尤為突出。本文探究了遺傳算法作為一類綜合診斷無絕緣軌道電路安全性方面的方法，其具有的可行性、有效性等內(nèi)容，對增加無絕緣軌道電路故障綜合診斷策略具有非常突出的意義。

一、無絕緣軌道電路故障綜合診斷現(xiàn)狀分析

目前，在針對無絕緣軌道電路方面的鐵路現(xiàn)場故障診斷檢測方法主要是利用鐵道管理部門或各鐵路分部的電務(wù)檢測車進行區(qū)域巡視檢測。電務(wù)檢測車進行無絕緣軌道電路故障檢測具有自身的優(yōu)勢，例如其檢測精度高，不宜出現(xiàn)誤檢或者漏檢現(xiàn)象的發(fā)生。但不得不說的是電務(wù)檢測車雖然檢測精度高，但其在工作進程中需要進行軟件和硬件設(shè)施的配套輔助，才能夠?qū)崿F(xiàn)精確的檢測和故障診斷。這一結(jié)果就會造成采用電務(wù)檢測車診斷無絕緣軌道電路故障的成本升高，檢測缺乏時效性等特點。因此為進一步完善無絕緣軌道電路故障綜合診斷方法，本文將介紹分析基于遺傳算法的故障綜合診斷策略。

所謂的遺傳算法是指通過模擬自然界的進化過程，進行全局性的搜索和最優(yōu)化處理，需找所需的可行解，并對可行解集結(jié)成的群體進行進一步的模擬演化，并有針對性的對群體中的個體進行篩選、交叉以及變異等操作，最終篩選出所需的最優(yōu)個體解。遺傳算法有其自身的優(yōu)勢，例如隱性并行性、強魯棒性以及高效性，其在鐵路交通運輸方面的應(yīng)用也得到了前所未有的推廣，已經(jīng)應(yīng)用到軌道養(yǎng)護決策、列車運行模擬以及牽引供電系統(tǒng)可靠性建模等諸多方面。

二、基于遺傳算法的故障綜合診斷策略

2.1 基于遺傳算法的故障綜合診斷策略的工作原理

遺傳算法應(yīng)用于無絕緣軌道電路故障綜合診斷策略方面首先要考慮的問題是如何解決和應(yīng)對傳統(tǒng)故障綜合診斷方法所具有的弊端，并有效對軌道中出現(xiàn)的各種故障，如電容不足以及道咋電阻偏低等的解決應(yīng)對。所以，遺傳算法在應(yīng)對以上問題時，是建立在傳輸線理論的基礎(chǔ)之上，通過構(gòu)建仿真模型用以解決機車信號感應(yīng)電壓幅值包絡(luò)。結(jié)合GA的優(yōu)勢特長，有效的應(yīng)對無絕緣軌道電路故障的綜合診斷。

2.2 基于GA的故障綜合診斷策略的基本原理

基于GA的無絕緣軌道電路綜合診斷策略包括初始化算法、機車信號感應(yīng)幅值包絡(luò)的仿真計算、遺傳進化操作以及故障評價等在內(nèi)的工作環(huán)節(jié)。其中對算法的策略設(shè)計、參數(shù)染色體編碼以及種群的初始化是組成遺傳算法初始化的三個重要環(huán)節(jié)，而基于遺傳算法初始化之上，進行電壓幅值包絡(luò)的仿真設(shè)計，并進一步開展變異、交叉、選擇的算子計算，以此尋找到最佳的染色體，為進行故障的評價提供參考依據(jù)。所謂的故障評定是指通過對比分析當(dāng)前軌道電路條件下所需要的補償電容和道咋電阻的最低限值與所得到最優(yōu)個體值，從而提出合理科學(xué)的故障評價結(jié)果。

三、結(jié)論

實踐證明，遺傳算法在無絕緣電路故障綜合診斷策略的應(yīng)用具有極強的靈活性和適應(yīng)度，且能夠提供精確的故障評價結(jié)果。此外，基于遺傳算法的無絕緣軌道電路故障綜合診斷方法中采用補償單元作為分段單位，等效條件下的參數(shù)均勻分布的傳輸線模型，更加貼近于無絕緣軌道電路的實際運行情況。綜合而言，無絕緣軌道電路故障綜合診斷策略隨著技術(shù)的不斷進步也得到發(fā)展，其中基于遺傳算法的故障診斷方法更加適用于軌道電路故障的檢測，為無絕緣軌道電路故障的檢測提供了一種有效的方法。

參 考 文 獻

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