面向热轴故障的高速列车轴温阈值预测模型

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  • 上传时间:2019-01-18
  • 标签:高速列车,热轴故障,数据驱动方法,轴温阈值预测,多元回归
针对现有基于车轴温度固定阈值的故障检测系统适应性差且误报率、漏报率高的问题,综
合考虑列车速度、环境温度与运行工况等因素对轴温的影响以及各因素之间的关系,建立了高速列
车轴温动态阈值预测模型;考虑高速列车在不同运行工况下轴温变化的差异特征,将列车运行状态
分为加速、匀速和减速3个阶段,并针对每个阶段运用皮尔逊相关系数法分析列车速度、环境温度、
荷载等原始监测数据以及各阶段运行时间、初始轴温等衍生数据与轴温的相关程度;提取与轴温变
化密切相关的因素,基于多元回归分析方法,针对列车的3个运行阶段,分别建立基于原始监测数
据的轴温动态阈值预测模型和基于原始监测数据与衍生数据的改进轴温动态阈值预测模型,并采
用F 检验方法对模型的有效性进行检验,基于中国高速列车实测轴温数据对模型的正确性进行了
验证.研究结果表明:列车在加速、匀速与减速3个阶段中,轴温真实值与改进轴温动态阈值预测
模型预测值的平均相对误差分别为2.0%、4.1%和3.3%;相对于基于原始监测数据的轴温动态阈
值预测模型,3个阶段中改进轴温动态阈值预测模型的预测精确度分别提高了79.8%、64.3%和
65.6%;改进预测模型的决定系数大于0.99,显著性概率小于0.05,表明模型有效.