[发明专利]一种基于假设检验的轨道电路仿真模型校核验证方法

说明书

技术领域

本发明属于高速铁路信号系统技术领域，特别涉及一种高速铁路信号系统中基于假设检验的ZPW2000A轨道电路仿真模型的校核验证方法。

背景技术

ZPW2000A型轨道电路是在法国UM71轨道电路技术引进、国产化基础上，结合中国国情进行的技术再开发成果，是铁路信号系统中重要的组成部分；相比较UM71，其传输安全性、传输长度、系统可靠性、可维修性以及性价比都有明显的提高，是中国具有自主知识产权的一种先进自动闭塞制式轨道电路。ZPW2000A型轨道电路以两根钢轨为导体构成电路，用于自动检查列车的占用、清空情况，以保证列车的行车安全。该轨道电路的具体结构如图1所示，主要分为发送部分Ⅰ、主轨部分Ⅱ、小轨部分Ⅲ和接收部分Ⅳ四个部分，图中分别用虚线框划分出。其中发送部分Ⅰ包括设置在室内的信号发送源、站内防雷、电缆模拟网络装置，设置在室外的匹配变压器，以及将室内、室外的元器件连接起来的SPT电缆；主轨部分Ⅱ主要由两根钢轨和并联在该两根钢轨之间的多个补偿电容组成；小轨部分Ⅲ主要由并联在两根钢轨之间的两个调谐单元、一个空心线圈三部分组成，起隔离相邻轨道电路信号的作用；接收部分与发送部分组成基本相同，只是将发送源换成接收装置，此外发送部分的匹配变压器连接在该两根钢轨的一端，接收部分的匹配变压器连接在两根钢轨另一端；上述轨道电路中任意相邻两元器件之间的连接点都是可能的测量点，图1中已用实心点标示出。

ZPW2000A轨道电路不同于一般的电路系统，不但用于列车的占用检查，还用于传递信号、断路检查等功能，具有较复杂的结构，两根钢轨以一定的距离分割成许多闭塞分区，每个闭塞分区之间以电气绝缘节形式隔离，形成一段独立的轨道电路（如图1）。当闭塞分区内没有列车经过时，信号会从发送部分经过钢轨传入接收部分，此时轨道电路终端的继电器会升起，信号灯显示绿色；当有列车经过时，信号会被列车的轮轴短路，此时轨道电路终端的继电器会落下，信号灯显示红色。轨道电路采用电器绝缘节的形式，取消了以往机械绝缘的方式，使得列车运行更加舒适。近年来ZPW2000A型轨道电路在中国得到了广泛的应用。

由于ZPW2000A轨道电路利用钢轨作为媒介传输信号，且暴露于室外，很容易受温度、湿度等环境因素的影响，经常发生“分路不良”和“红光带”等故障，严重影响列车的行车安全和效率。因此，建立准确的ZPW2000A轨道电路仿真模型以实现轨道电路的故障诊断对于确保列车行车的安全和效率具有重要意义。然而现有的以各种方式建立的ZPW2000A轨道电路仿真模型（可用于计算测量点信号的幅值）并没有经过与ZPW2000A型轨道电路的准确校核，同时也缺乏有效的ZPW2000A轨道电路仿真模型校核验证方法，因此无法验证轨道电路仿真模型的准确程度。

在相关论文方面，论文“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”采用二端口网络的方式建立了ZPW2000A轨道电路的仿真模型，但是该论文中只是采用归一化方式对比了仿真模型与ZPW2000A轨道电路测量点的信号幅值数据，只针对分路电流这一单一模型特征进行了验证，无法实现基于多个测量点的校核验证。在相关专利技术方面，没有一种方法对铁路信号系统中的ZPW2000A轨道电路进行校核验证的。因此设计一种针对ZPW2000A轨道电路仿真模型的校核验证方法是亟需的。

发明内容

本发明的目的是为解决缺乏有效的轨道电路仿真模型校核验证问题，提出一种基于假设检验的轨道电路仿真模型的校核验证方法，主要针对ZPW2000A型轨道电路仿真模型的校核验证，本发明方法简单有效，具有严谨的理论依据和良好的可操作性，结论可靠性高。