基于智能學(xué)習(xí)算法的信號設(shè)備故障診斷分析與研究.pdf

1、鐵路信號系統(tǒng)是由多種控制設(shè)備構(gòu)成的，受設(shè)備使用率及環(huán)境等因素的影響，造成信號系統(tǒng)故障具有隨機(jī)性和模糊性的特點(diǎn)。在我國鐵路高速、重載和高密度發(fā)展方向的引導(dǎo)下，建立和完善鐵路信號設(shè)備維修和監(jiān)測系統(tǒng)，逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)備零故障，是保障鐵路運(yùn)輸安全亟待研究的重大課題之一。
　　目前，我國鐵路信號利用了微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)采集設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，為了解設(shè)備運(yùn)行狀況和分析事故原因提供了可靠的依據(jù)。但是，當(dāng)信號設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，鐵路信號系統(tǒng)缺乏一個(gè)集狀態(tài)監(jiān)測與故

2、障診斷于一體的綜合監(jiān)測軟件。因此，鐵路信號設(shè)備故障診斷專家系統(tǒng)的建立，對故障的定位和維修方案的制定具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。
　　針對鐵路信號設(shè)備故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀，論文首先列述了鐵路信號設(shè)備的常見故障并分析了故障原因，介紹了故障診斷的基本方法，并對各傳統(tǒng)方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。其次，結(jié)合我國鐵路信號系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于C4.5學(xué)習(xí)算法的知識庫構(gòu)建模型，同時(shí)對故障診斷專家系統(tǒng)中的推理機(jī)、解釋機(jī)制和人機(jī)接口進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。最后，通過一

3、個(gè)電路故障實(shí)例，對所設(shè)計(jì)的故障診斷專家系統(tǒng)中的主要模塊在故障診斷中的工作效能進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　在對鐵路信號設(shè)備故障診斷方法的分析與研究中，針對診斷功能的具體實(shí)現(xiàn)，參閱了大量的相關(guān)文獻(xiàn)和技術(shù)資料，對智能學(xué)習(xí)算法在其它領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，對基于決策樹的知識表示與知識獲取方法進(jìn)行了深入探討，重點(diǎn)對C4.5學(xué)習(xí)算法在鐵路車站信號設(shè)備故障診斷專家系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，提出了基于決策樹的知識表示與獲取方法的應(yīng)用模型，設(shè)

4、計(jì)了基于決策樹模型的復(fù)雜故障診斷算法。該算法充分利用了決策樹集知識表示與知識獲取于一體的優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)人工智能系統(tǒng)中知識表示與知識獲取分離的不足之處。將C4.5學(xué)習(xí)算法應(yīng)用于建立專家系統(tǒng)知識庫，有助于解決專家系統(tǒng)知識獲取的“瓶頸”問題，增強(qiáng)專家系統(tǒng)的知識表達(dá)和組織能力，提高故障診斷的決策效率。在驗(yàn)證階段，以Visual C++ 6.0作為開發(fā)環(huán)境，設(shè)計(jì)了專家系統(tǒng)中各個(gè)功能子模塊，實(shí)現(xiàn)了鐵路信號設(shè)備的故障診斷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可以實(shí)