[發明專利]一種基于假設檢驗的軌道電路仿真模型校核驗證方法

有效

• 申請號: 201310123576.2
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN103226657A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 董煒;徐嘉祥;張琦;劉琰瓊;李智宇;王智新;吉吟東
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京全路通信信號研究設計院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

技術領域

本發明屬于高速鐵路信號系統技術領域，特別涉及一種高速鐵路信號系統中基于假設檢驗的ZPW2000A軌道電路仿真模型的校核驗證方法。

背景技術

ZPW2000A型軌道電路是在法國UM71軌道電路技術引進、國產化基礎上，結合中國國情進行的技術再開發成果，是鐵路信號系統中重要的組成部分；相比較UM71，其傳輸安全性、傳輸長度、系統可靠性、可維修性以及性價比都有明顯的提高，是中國具有自主知識產權的一種先進自動閉塞制式軌道電路。ZPW2000A型軌道電路以兩根鋼軌為導體構成電路，用于自動檢查列車的占用、清空情況，以保證列車的行車安全。該軌道電路的具體結構如圖1所示，主要分為發送部分Ⅰ、主軌部分Ⅱ、小軌部分Ⅲ和接收部分Ⅳ四個部分，圖中分別用虛線框劃分出。其中發送部分Ⅰ包括設置在室內的信號發送源、站內防雷、電纜模擬網絡裝置，設置在室外的匹配變壓器，以及將室內、室外的元器件連接起來的SPT電纜；主軌部分Ⅱ主要由兩根鋼軌和并聯在該兩根鋼軌之間的多個補償電容組成；小軌部分Ⅲ主要由并聯在兩根鋼軌之間的兩個調諧單元、一個空心線圈三部分組成，起隔離相鄰軌道電路信號的作用；接收部分與發送部分組成基本相同，只是將發送源換成接收裝置，此外發送部分的匹配變壓器連接在該兩根鋼軌的一端，接收部分的匹配變壓器連接在兩根鋼軌另一端；上述軌道電路中任意相鄰兩元器件之間的連接點都是可能的測量點，圖1中已用實心點標示出。

ZPW2000A軌道電路不同于一般的電路系統，不但用于列車的占用檢查，還用于傳遞信號、斷路檢查等功能，具有較復雜的結構，兩根鋼軌以一定的距離分割成許多閉塞分區，每個閉塞分區之間以電氣絕緣節形式隔離，形成一段獨立的軌道電路（如圖1）。當閉塞分區內沒有列車經過時，信號會從發送部分經過鋼軌傳入接收部分，此時軌道電路終端的繼電器會升起，信號燈顯示綠色；當有列車經過時，信號會被列車的輪軸短路，此時軌道電路終端的繼電器會落下，信號燈顯示紅色。軌道電路采用電器絕緣節的形式，取消了以往機械絕緣的方式，使得列車運行更加舒適。近年來ZPW2000A型軌道電路在中國得到了廣泛的應用。

由于ZPW2000A軌道電路利用鋼軌作為媒介傳輸信號，且暴露于室外，很容易受溫度、濕度等環境因素的影響，經常發生“分路不良”和“紅光帶”等故障，嚴重影響列車的行車安全和效率。因此，建立準確的ZPW2000A軌道電路仿真模型以實現軌道電路的故障診斷對于確保列車行車的安全和效率具有重要意義。然而現有的以各種方式建立的ZPW2000A軌道電路仿真模型（可用于計算測量點信號的幅值）并沒有經過與ZPW2000A型軌道電路的準確校核，同時也缺乏有效的ZPW2000A軌道電路仿真模型校核驗證方法，因此無法驗證軌道電路仿真模型的準確程度。

在相關論文方面，論文“Zhao?Linhai.,The?simulation?analysis?of?influence?on?jointless?track?circuit?signal?transmission?from?compensation?capacitor?based?on?transmissionline?theory.20093rd?IEEE?International?Symposium?on?Microwave,Antenna,Propagation?and?EMC?Technologies?for?Wireless?Communications,2009(8).p.1113-1118”采用二端口網絡的方式建立了ZPW2000A軌道電路的仿真模型，但是該論文中只是采用歸一化方式對比了仿真模型與ZPW2000A軌道電路測量點的信號幅值數據，只針對分路電流這一單一模型特征進行了驗證，無法實現基于多個測量點的校核驗證。在相關專利技術方面，沒有一種方法對鐵路信號系統中的ZPW2000A軌道電路進行校核驗證的。因此設計一種針對ZPW2000A軌道電路仿真模型的校核驗證方法是亟需的。

發明內容

本發明的目的是為解決缺乏有效的軌道電路仿真模型校核驗證問題，提出一種基于假設檢驗的軌道電路仿真模型的校核驗證方法，主要針對ZPW2000A型軌道電路仿真模型的校核驗證，本發明方法簡單有效，具有嚴謹的理論依據和良好的可操作性，結論可靠性高。