范志文

中國鐵路北京局集團有限公司天津電務段 天津 300140

近年來，隨著我國鐵路高速的發(fā)展，鐵路運營的范圍越來越廣，鐵路信號系統(tǒng)是確保鐵路運輸安全的關鍵。在實際應用中，鐵路設備不可避免會發(fā)生故障，尤其是鐵路信號設備，如何盡可能減少鐵路信號設備故障對鐵路運輸安全的影響，己成為當前有亟待研究的重大課題。鐵路信號設備故障診斷可以及時發(fā)現存在的問題，有助于建立故障決策機制，因此受到了人們的高度重視。

1 鐵路信號微機聯鎖系統(tǒng)的概述

對于鐵路信號微機聯鎖系統(tǒng)來說，它主要是由軟件設備和硬件設備組成的，并且能夠及時的進行信號傳導，從而可以保證每個設備之間能夠正常連接和使用。對于系統(tǒng)來說，硬件設備是具有良好性能的，它可以接收、發(fā)出和傳導有關信號，而軟件設備則能很好的利用聯鎖邏輯運算功能。這樣就滿足了鐵路所需要的數據和信號。因此在鐵路工作中，要注重工作中的細節(jié)，這樣才能使聯鎖系統(tǒng)被很好的使用，從而可以促進鐵路信號微機聯鎖系統(tǒng)的發(fā)展，但是在使用過程中還存在著許多故障，因此就要提出一些解決方案[1]。

2 人工智能在鐵路信號故障診斷中的應用研究

2.1 模糊邏輯診斷法的應用

模糊性是指事物在質上的含義并不確切且在量上也無明確的界限而表現出的屬性。20 世紀60 年代美國專家率先提出了模糊集合論，80 年代，日本將模糊控制技術應用于地鐵列車的自動控制當中，首度實現了無人駕強。隨后法、德等國將模糊控制應用于地鐵的應用研究當中。模糊邏輯診斷方法是基于模糊理論而建立起來的，通過故障原因與現象之間的模糊關系矩陣而判斷出可能的故障原因，此方法的結構性知識表達能力極為強大，其推理的過程與人的思維模式極為相似，同時可以將專家描述的事件以及與之相關聯的關系進行編碼，進而為推理的實現提供依據，因此，模糊理論的應用必將成為未來鐵路信號診斷的發(fā)展趨勢。模糊邏輯診斷法主要可分為兩種，一種是基于模糊關系與合成算法的診斷方法，另一種是基于模糊知識技術的診斷方法。由于故障原因所屬的函數及模糊規(guī)則的確定存在難度，同時，此診斷方式應用時對知識庫過于依賴，模糊診斷知識的獲取也并不容易，因此，模糊邏輯診斷法目前在鐵路信號故障診斷中的應用并不廣泛，診斷結果的精度尚需在未來進一步提升。由于模糊語言的變量與自然語言較為接近，同時其中所包含的知識具有極強的可讀性，邏輯推理過程也較為嚴謹，模糊邏輯診斷的過程與人類的思維模式極為相似，并且可以進行相應的解釋。然而由于模糊診斷在知識獲取的過程中存在一定難度，在故障判定時難以根據具體的征兆而進行模糊關系的確定，在診斷過程中對于模糊知識庫的依賴過強，同時不具有較高的學習能力，因此，在診斷時常會出現診斷失誤或診斷不全面、遺漏問題的現象?；谶@一情況，在對鐵路信號故障進行診斷時，可以采取與人工神經網絡方法相結合的方式進行診斷，針對不精確或不確定性的信息進行模糊處理，進而避免由于神經網絡難以進行邊界模糊數據分類處理現象的發(fā)生，避免發(fā)生誤診問題，進而使在規(guī)則基礎上建立的結構性知識具備良好的學習與優(yōu)化能力，有效解決模糊邏輯診斷法知識獲取困難的問題，還可以避免推理過程中出現匹配沖突，進而促進推理效率的全面提升[2]。

2.2 拓展故障診斷系統(tǒng)應用范圍和規(guī)模

以各故障診斷技術為基礎，在發(fā)展專家診斷系統(tǒng)的條件下拓展該系統(tǒng)應用的范圍與規(guī)模，可將計算機監(jiān)測系統(tǒng)、計算機聯鎖系統(tǒng)中的推理系統(tǒng)以及專家診斷系統(tǒng)聯系起來，使信息傳遞更流暢，從而能實現對故障的實時查詢和故障診斷，節(jié)約故障檢查時間，提高了故障檢查的效率，使鐵路能在發(fā)生信號設備故障后在最短的時間內恢復設備工作，恢復鐵路列車運行，提高列車運行效率。

2.3 道岔故障

（1）故障現象。在鐵路信號微機連鎖系統(tǒng)的運行過程中，如果說道岔出現了一些故障時，處于下機位上的指示燈就會亮起來，這個時候就要及時的采取措施。

（2）檢修對策。在道岔發(fā)生故障時，要首先確定是室內發(fā)生故障還是室外發(fā)生故障，在確定之后就可以采取相應的解決措施。并根據不同路線出現的故障使用相應的解決辦法，這樣才能夠保證道岔所出現的各種不同情況的故障都能夠被及時并科學的處理[3]。

2.4 遠距離故障診斷的實現

隨著鐵路運輸規(guī)模的擴大、行車距離和速度的不斷提升，對鐵路信號聯鎖設備的質量提出了更高要求。每一個鐵路區(qū)間站點距離較遠，為實現遠距離故障診斷和站點自我檢測和判斷，需要加強對遠程診斷技術的研究。遠程故障診斷技術的應用實現可提高故障處理的效率，并通過故障信息的實時記錄節(jié)約故障診斷時間，進一步提高鐵路信號系統(tǒng)的安全性[4]。

3 結語

基于人工智能的專家系統(tǒng)在鐵路信號故障診斷中發(fā)揮出了良好的應用效果，其可以實現對鐵路設備故障的診斷與預防。將多種診斷方式聯合應用，通過整合多種診斷方式的優(yōu)勢而進行綜合故障分析是未來的發(fā)展趨勢，可以有效提高診斷結果的準確度與可靠性，進而為快速、高效的故障處理提供保障。在不久的將來，人工智能的應用必將越來越廣泛，對于鐵路信號故障診斷技術的提升與優(yōu)化具有重要意義。