基于行波的軌道電路分路態(tài)檢測(cè)方法研究.pdf

1、軌道電路是我國(guó)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備，起著列車占用線路情況檢測(cè)，列車完整性檢查以及傳遞行車信息等作用。列車占用軌道區(qū)段的狀態(tài)即為軌道電路分路態(tài)，該狀態(tài)的準(zhǔn)確檢測(cè)對(duì)于保障列車的行車安全十分重要。然而，在軌面生銹或積污的軌道區(qū)段經(jīng)常因分路電阻過高導(dǎo)致軌道電路分路不良，影響分路態(tài)的判斷，從而嚴(yán)重威脅我國(guó)鐵路的運(yùn)輸安全和效率。本論文針對(duì)該問題從軌道電路行波信號(hào)的時(shí)域響應(yīng)著手研究軌道電路分路態(tài)，提出利用接收端電流行波的突變特性實(shí)現(xiàn)軌道電路分路

2、態(tài)的檢測(cè)，避免因分路電阻過高導(dǎo)致的軌道電路分路不良現(xiàn)象。論文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，根據(jù)均勻傳輸線理論將整個(gè)鋼軌線路有限分割，等效成微分段級(jí)聯(lián)的形式，結(jié)合軌道電路的固有參數(shù)，建立軌道電路傳輸模型，由該模型推導(dǎo)得出軌道電路的傳輸線方程。借鑒傳輸線方程的數(shù)值求解方法，選用精細(xì)時(shí)程積分算法求解軌道電路傳輸線方程，為提高數(shù)值解的精度，在空間坐標(biāo)離散化的過程中采取電壓、電流間隔取點(diǎn)的方法。同時(shí)，分別確定軌道電路調(diào)整態(tài)和分路態(tài)的邊界條件

3、，由此得到軌道電路在對(duì)應(yīng)狀態(tài)下的行波信號(hào)時(shí)域解。
　　其次，根據(jù)精細(xì)時(shí)程積分法得到的時(shí)域解，結(jié)合軌道電路的線路參數(shù)，分別在階躍激勵(lì)和正弦激勵(lì)下，對(duì)軌道電路調(diào)整態(tài)的時(shí)域響應(yīng)做Matlab仿真分析，在此基礎(chǔ)上以調(diào)整態(tài)的穩(wěn)態(tài)信號(hào)作為分路態(tài)的初始條件，在列車進(jìn)入和出清軌道區(qū)段時(shí)，對(duì)軌道電路接收端電流行波的變化情況進(jìn)行仿真分析，考慮分路態(tài)的最不利工作條件，分析道床電阻、電源電壓和分路電阻變化時(shí)對(duì)接收端電流行波的影響，并對(duì)分路電阻過高時(shí)接收端

4、的電流行波進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明，在列車進(jìn)入和出清軌道區(qū)段的瞬間，接收端的電流行波都存在暫態(tài)突變，因此可根據(jù)電流行波的突變特性判斷軌道電路分路態(tài)。
　　最后，為了檢測(cè)列車進(jìn)入和出清軌道區(qū)段時(shí)接收端電流行波的突變點(diǎn)，研究SVD(Singular Value Decomposition,奇異值分解)的信號(hào)奇異性檢測(cè)方法，并利用二分遞推SVD算法對(duì)接收端的電流信號(hào)進(jìn)行多層次分解以獲得信號(hào)在不同層次上的細(xì)節(jié)分量信號(hào)和近似分量信號(hào)。仿真結(jié)果