基于神經網絡專家系統(tǒng)的車站信號控制電路故障診斷方法研究.pdf

1、車站信號控制系統(tǒng)是鐵路信號系統(tǒng)中的重要組成部分,是指揮列車安全運行的關鍵,目前我國對于車站信號控制電路故障診斷方法仍存在缺陷,難以滿足鐵路高速發(fā)展的要求,因此,通過研究新的方法來解決車站信號控制電路故障診斷中的問題是本文的主要研究內容。目前傳統(tǒng)的故障診斷方法存在一定的局限性,故障診斷專家系統(tǒng)存在自學習、自適應困難等問題,對于未知故障和突發(fā)性故障無法進行診斷,難以滿足車站信號控制電路故障診斷對于實時性的要求,因此本文采用了專家系統(tǒng)與神經網

2、絡相結合的混合故障診斷方法對車站信號控制電路進行故障診斷。
　　 該方法主要包括專家系統(tǒng)的設計與神經網絡結構設計兩部分,在專家系統(tǒng)的設計中主要包括知識庫、推理機和解釋機制的設計。首先,通過相關資料的查閱以及現場數據的提取,采用了產生式知識表示法將專家的經驗知識表示出來,運用相關軟件構建了專家系統(tǒng)知識庫,然后對推理機進行設計并在解釋機制中運用產生式規(guī)則的知識表示法使用戶能夠清楚明了地了解系統(tǒng)推理的詳細過程。在神經網絡的設計中主要包

3、括網絡結構的構建以及對神經網絡進行訓練和仿真。首先構建了基于BP神經網絡故障診斷系統(tǒng)的網絡結構,然后提取部分專家經驗和故障數據分別作為訓練樣本和測試樣本對神經網絡進行訓練和測試。最后通過MATLAB仿真驗證了神經網絡故障診斷方法在系統(tǒng)中的可行性。
　　 在對專家系統(tǒng)和神經網絡的設計完成之后,用具體的實例驗證了設計的正確性,通過對專家系統(tǒng)和神經網絡故障診斷系統(tǒng)的診斷結果進行分析,可以看出兩種方法各有優(yōu)勢,但同時都存在著不足,并且兩

4、者之間有很強的互補性,因此本文最終采用了基于神經網絡專家系統(tǒng)的故障診斷方法對車站信號控制電路進行故障診斷。
　　 在系統(tǒng)的實現過程中,具體采用 Visual C++、Microsoft Access數據庫以及MATLAB軟件完成系統(tǒng)的總體設計,最后通過具體的故障診斷實例驗證了采用神經網絡和專家系統(tǒng)相結合的故障診斷方法在車站信號控制電路故障診斷中的可行性。結果表明,系統(tǒng)采用以專家系統(tǒng)為主,神經網絡輔助專家系統(tǒng)的混合故障診斷方法在很