高速列車狀態(tài)識別系統(tǒng)設計與應用.pdf

1、近年來，我國的高速鐵路發(fā)展迅速，運營里程的增加和速度的提高使得高速列車的運行過程中更為敏感，車體上的組件更容易磨損。列車在高速運行時，任何微小的變化都可能帶來極大的安全隱患。為了保障高速列車的運行安全，對列車的運行狀態(tài)進行及時而有效的識別是十分必要的。走行部對列車的牽引性和安全性的影響最為直接。因此，選擇走行部作為監(jiān)測對象，使用振動信號對高速列車的運行狀態(tài)進行分析。
　　本文研究了高速列車狀態(tài)識別的主要步驟和方法，重點研究了數(shù)據(jù)文

2、件管理、數(shù)據(jù)異常檢測與提取、預處理、數(shù)據(jù)特性分析、特征提取、狀態(tài)識別和故障決策等。在現(xiàn)有算法的基礎上，提出了適用于高速列車振動信號的故障段提取算法和異常點處理方法。
　　根據(jù)狀態(tài)識別的主要步驟和方法，設計并初步實現(xiàn)了一個高速列車狀態(tài)識別系統(tǒng)。系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)文件管理、異常數(shù)據(jù)檢測、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)特性分析、特征提取、狀態(tài)識別和故障決策等階段的多個算法，能夠適用于多種信號的處理。同時，系統(tǒng)提供自動化識別功能，并在各個模塊預留了添加自定義

3、算法的接口，提高了系統(tǒng)的擴展性。
　　在大數(shù)據(jù)文件的處理方面，異常檢測模塊設置了故障段提取和異常點檢測功能。使用距離法對信號中的異常段進行檢測，進行故障段的初步提取。使用“雙向滑動窗口多分位差距法”，檢測信號中因為偶然誤差產生的異常點，然后相鄰點插值法剔除異常點。
　　對所實現(xiàn)的高速列車狀態(tài)識別系統(tǒng)進行了應用研究。使用高速列車走形部前32個通道中的振動信號為處理對象，統(tǒng)計各通道信號的時域特性（周期、平穩(wěn)性、線性等），選取時域