基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的CBTC故障診斷.pdf

1、全世界的軌道交通在近幾十年得到了蓬勃的發(fā)展。作為軌道交通的中樞和大腦，列車控制系統(tǒng)控制列車的運(yùn)行，在保證運(yùn)行安全的前提下，提高列車運(yùn)行效率。隨著通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，列車控制已經(jīng)由傳統(tǒng)的基于軌道電路的列車控制向基于通信的列車控制(CBTC)發(fā)展。
　　作為復(fù)雜的運(yùn)行控制系統(tǒng)，CBTC系統(tǒng)的硬件與軟件有機(jī)結(jié)合完成列車運(yùn)行中的控制功能，其故障模式具有多態(tài)性、組件的非獨(dú)立性、功能的偏差性以及時(shí)序性等特征。同時(shí)CBTC系統(tǒng)的安全受到軟件

2、控制因素、人為因素以及間接因素的影響，使得系統(tǒng)的故障診斷分析變得非常困難。
　　相比于傳統(tǒng)的故障診斷方法，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)有完備的理論基礎(chǔ)、成熟的推理算法、較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力。目前是推理領(lǐng)域和不確定知識(shí)表達(dá)最有效的理論模型之一，對(duì)于解決復(fù)雜設(shè)備中關(guān)聯(lián)性和不確定性引起的故障有很大的優(yōu)勢(shì)。
　　本文從CBTC的基本原理出發(fā)，首先介紹了CBTC的安全功能。以CBTC系統(tǒng)中典型的列車超速運(yùn)行故障為例，對(duì)列車超速運(yùn)行故障場(chǎng)景，以及引起列車超速運(yùn)

3、行故障的直接和間接原因，進(jìn)行了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模。具體的故障場(chǎng)景包括：列車超速運(yùn)行故障場(chǎng)景，速度監(jiān)督和防護(hù)故障場(chǎng)景，提供司機(jī)錯(cuò)誤的信息故障場(chǎng)景，生成不安全的動(dòng)態(tài)曲線故障場(chǎng)景，以及錯(cuò)誤限制行車終點(diǎn)故障場(chǎng)景。
　　利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)工具箱，本文對(duì)各種故障場(chǎng)景下的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了因果推理和診斷推理分析。兩種推理的數(shù)值計(jì)算結(jié)果給出了列車超速運(yùn)行故障場(chǎng)景中，引起故障的主要原因。同時(shí)，利用模型的計(jì)算功能，分析了在貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型參數(shù)變化情況下，故障