基于粗糙集理論的列控車載設(shè)備故障診斷方法.pdf

1、高速列車的運行安全至關(guān)重要，具有安全苛求特性的列車運行控制系統(tǒng)是保障高速列車運行安全的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。科學(xué)技術(shù)水平的提高為列車運行控制系統(tǒng)的可靠性提供了保障，使得安全系數(shù)有了顯著提高。但是在高速列車的運行過程中，自然環(huán)境的不可預(yù)知性以及列控系統(tǒng)自身的復(fù)雜性表明故障的發(fā)生仍是不可避免的，所以，對于列控系統(tǒng)而言，及時無誤的故障診斷成為保證其安全運行的重要措施。目前，列控系統(tǒng)故障診斷的研究主要集中于系統(tǒng)級故障分析，如動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等，對基于設(shè)備

2、數(shù)據(jù)的故障診斷研究比較少，尤其是文檔型數(shù)據(jù)。本文以此為目標，針對列控系統(tǒng)車載設(shè)備數(shù)據(jù)特點，從數(shù)據(jù)挖掘的角度提出基于粗糙集理論的列控系統(tǒng)車載設(shè)備故障診斷方法。本文的主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)論文詳細地闡述了目前故障診斷技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展狀況，并對本文的研究對象，即列控系統(tǒng)300T型車載設(shè)備ATPCU-LOG文檔進行數(shù)據(jù)簡述與特征分析。針對數(shù)據(jù)的具體特點，借鑒數(shù)據(jù)挖掘的故障診斷思路，提出了基于粗糙集理論的列控系統(tǒng)車載設(shè)備故障診斷的

3、方法，并對該故障診斷方法的基本原理進行了分析。
　　(2)對粗糙集屬性約簡算法進行深入研究，并進一步引入新的屬性重要度度量方法，并進一步考慮了集合間包容關(guān)系，使約簡結(jié)果更可靠。基于以上算法，以BTM單元、TIU單元為例進行實驗仿真。首先，基于原始決策規(guī)則采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進行故障診斷;然后，采用粗糙集與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的算法進行仿真;最后，為了進一步增強結(jié)論的可信度，引入分類效果優(yōu)良的支持向量機進行仿真。對比仿真結(jié)果，驗證了粗糙集理論在

4、實現(xiàn)列控系統(tǒng)車載設(shè)備故障診斷方面的有效性。
　　(3)以經(jīng)過粗糙集屬性約簡算法得到的故障診斷規(guī)則為特征向量，以動車段數(shù)據(jù)分析中心實際工作流程為背景，設(shè)計了列控系統(tǒng)300T型車載設(shè)備ATPCU-LOG文檔數(shù)據(jù)的分析與處理軟件，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)分析、報表生成工作的智能化。并以日交接班記錄統(tǒng)計的故障為標準，對該軟件的功能進行了驗證與分析。
　　本文從數(shù)據(jù)挖掘角度提出基于粗糙集理論的列控系統(tǒng)車載設(shè)備故障診斷方法，并以BTM單元、TIU單元