基于行波的軌道電路分路態(tài)檢測方法研究.pdf

1、軌道電路是我國列車運行控制系統(tǒng)的基礎設備，起著列車占用線路情況檢測，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)的準確檢測對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致軌道電路分路不良，影響分路態(tài)的判斷，從而嚴重威脅我國鐵路的運輸安全和效率。本論文針對該問題從軌道電路行波信號的時域響應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現(xiàn)軌道電路分路

2、態(tài)的檢測，避免因分路電阻過高導致的軌道電路分路不良現(xiàn)象。論文主要研究內容如下：
　　首先，根據(jù)均勻傳輸線理論將整個鋼軌線路有限分割，等效成微分段級聯(lián)的形式，結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，選用精細時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，在空間坐標離散化的過程中采取電壓、電流間隔取點的方法。同時，分別確定軌道電路調整態(tài)和分路態(tài)的邊界條件

3、，由此得到軌道電路在對應狀態(tài)下的行波信號時域解。
　　其次，根據(jù)精細時程積分法得到的時域解，結合軌道電路的線路參數(shù)，分別在階躍激勵和正弦激勵下，對軌道電路調整態(tài)的時域響應做Matlab仿真分析，在此基礎上以調整態(tài)的穩(wěn)態(tài)信號作為分路態(tài)的初始條件，在列車進入和出清軌道區(qū)段時，對軌道電路接收端電流行波的變化情況進行仿真分析，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對接收端電流行波的影響，并對分路電阻過高時接收端

4、的電流行波進行仿真分析。結果表明，在列車進入和出清軌道區(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，為了檢測列車進入和出清軌道區(qū)段時接收端電流行波的突變點，研究SVD(Singular Value Decomposition,奇異值分解)的信號奇異性檢測方法，并利用二分遞推SVD算法對接收端的電流信號進行多層次分解以獲得信號在不同層次上的細節(jié)分量信號和近似分量信號。仿真結果