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轨道交通信号系统是保证铁路行车安全,提升通过能力,提高运输效率的重要技术装备,近些年来高速铁路的快速发展更是对其提出了更高的要求,而且近年来轨道交通事故或故障频发,因而相关部门一直致力于加强从业人员培训和研究更加可靠的安全系统。但是,目前国内以“故障-安全”为设计核心的轨道交通仿真系统几乎没有,这在很大程度上制约了相关培训和研究的进行。为了应对这些问题并探索轨道交通信号领域有效的故障诊断方法,结合实际项目,本文对轨道交通信号事故再现与分析平台进行重点研究。 本论文是基于导师主持的项目“轨道交通事故再现与分析系统”进行选题研究的。在整个系统研究开发中,主要完成了两个方面的工作:事故再现与分析平台软件系统的研究开发和事故再现与分析平台硬件设备的开发设计。在事故再现与分析平台软件系统的研究开发中,完成了两套软件子系统的开发,一个是用于再现既有事故和设置故障信息的“故障设置子系统”;另一个是用于进行故障诊断和推理分析的“故障诊断与分析子系统”。故障诊断与分析系统以专家系统为载体,而专家系统的核心部分为知识库、知识获取机制和推理机制这几个方面,因而本文对这几部分进行了深入研究。在知识库建立中,运用故障树技术和产生式规则对系统进行结构分析和逻辑设计,将知识库分为五个子库:框架知识库、事实知识库、规则知识库、结果知识库和方案知识库;在知识库获耿机制设计中,采用了直接获取和交互式获取两种方式并存的双通道模式;在推理机制设计中,采用了三级推理模式,优化了推理机的诊断性能,提升了诊断分析的效率。在事故再现与分析平台硬件设备的开发设计中,同样完成了两个方面的工作:仿真列车的研究设计和地面设备的仿真设计。仿真列车是根据真实列车的运行模块进行设计的,充分考虑了实际情况和平台限制,采用了嵌入式处理器和其它功能模块进行设计;地面设备主要包括轨道电路、信号机和转辙机等相关设备,在仿真设计时进行了相应的简化处理,重点保留功能性,使符合项目开发的需求。 在完成平台整体设计工作后,对平台各个模块进行了相应的功能测试,并已投入实际使用。运行结果表明,本文研究设计的轨道交通信号事故再现与分析平台能够得到比较理想的运行效果和推理结果,具有一定的实际意义。