铁路车站计算机联锁故障诊断专家系统研究

摘要

铁路信号系统是指挥列车运行的控制系统。作为铁路信号主要组成部份的计算机联锁系统的任务是指挥列车运行、保证列车运行的安全和效率。它的故障或故障处理延时过长会造成列车晚点，打乱铁路运输秩序，造成安全隐患。 论文在分析了计算机联锁系统基本结构和工作特点的基础上，对其按功能和层次进行了分解，建立用于故障诊断的多个子模块，并基于故障分类和对故障机理的分析，介绍了子模块故障诊断树模型的建立过程。 论文阐述了故障诊断专家系统的理论基础，建立了故障诊断专家系统的基本实现结构。对车站计算机联锁故障诊断专家系统的知识获取、人机接口、知识库、推理机等子系统的功能模块及实现方法进行了研究。对关系专家系统性能的知识获取方式进行了深入分析，提出了基于三种获取方式的知识获取机构模型。 针对车站计算机联锁故障的特点，本文提出了基于规则和基于案例的混合推理策略，并对基于规则的推理方法和基于案例的推理方法进行了深入探讨，介绍了基于案例例推理和基于规则推理方法结合的混合诊断推理实现方法。 最后，利用研究的模型与方法对原型系统的开发进行了应用分析。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章概论

1.1课题研究背景

1.1.1我国铁路信号系统的发展

1.1.2状态维修技术的发展

1.2国内外研究现状

1.2.1智能故障诊断技术的现状

1.2.2基于知识的智能故障诊断技术

1.2.3信号故障诊断系统的现状

1.3论文构成

第二章计算机联锁系统工作原理

2.1铁路车站计算机联锁系统工作原理及结构

2.2室内控制部份

2.2.1计算机联锁系统的硬件部份

2.2.2计算机联锁系统的软件部份

2.3室外控制设备

2.4 小结

第三章计算机联锁系统故障诊断模型的建立

3.1车站计算机联锁系统的故障分析

3.2车站计算机联锁系统的模块化分类

3.3道岔转辙设备的局部控制电路故障树的建立过程

3.3.1道岔转辙设备局部控制电路原理分析

3.3.2道岔转辙设备局部控制电路故障树的建立

3.3.3道岔转辙设备局部控制电路故障树的最小割集

3.3.4道岔转辙设备局部控制电路故障树的数学描述

3.4建立车站计算机联锁系统分类模块的故障树

3.5小结

第四章故障诊断专家系统设计

4.1专家系统总体结构

4.2人机接口

4.3知识的获取

4.3.1知识获取的一般方式

4.3.2知识获取机构的设计

4.4知识库的设计

4.4.1知识表示模型

4.4.2知识库的设计

4.5推理机的设计

4.5.1案例推理

4.5.2产生式规则推理

4.5.3模糊推理

4.5.4规则推理和模糊推理的结合

4.6 小结

第五章故障诊断专家系统的开发

5.1故障知识库的开发

5.1.1规则库的建立

5.1.2案例库的建立

5.1.3知识库的管理和维护

5.2诊断推理机的开发

5.3小结

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果