[发明专利]一种铁路钢轨折断故障分析预警方法及系统

摘要

本发明公开一种铁路钢轨折断故障分析预警方法及系统，该方法包括如下步骤按设定的长度标量划分铁路线路得到多个单元网格，并定义各单元网格的部件和事件，基于部件和事件描述钢轨的全生命周期状态数据；采集并整合各单元网格的钢轨全生命周期状态数据；根据各单元网格的钢轨全生命周期状态数据，建立各单元网格的钢轨状态劣化马尔可夫随机过程模型；基于上述各单元网格的马尔可夫随机过程模型，计算各网格未来一个钢轨状态检测周期内的钢轨折断概率，对钢轨折断概率划分不同阈值，并进行钢轨折断故障预警。本发明所述技术方案简化了钢轨折断故障分析预警的计算规模并同时提高了计算精度，可分析预警钢轨折断故障的具体位置和时间。

主权项

一种铁路钢轨折断故障分析预警方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1、按设定的长度标量划分铁路线路得到多个单元网格，并定义单元网格中的部件和事件，基于部件和事件描述铁路钢轨全生命周期状态数据；S2、采集并整合各单元网格的钢轨全生命周期状态数据；S3、根据各单元网格的钢轨全生命周期状态数据，建立各单元网格的钢轨状态劣化的马尔可夫随机过程模型；所述单元网格的钢轨状态劣化的马尔可夫随机过程模型的模型公式为：πijn=prod(hn(tB)=j|hn(tA)=i)=Σk=ijΠl=ik-1θlθl-θkΠl=kj-1θlθl+1-θkexp(-θkT)]]>公式中，tA、tB分别为对单元网格Gn的相邻两次钢轨检测时刻，T＝tA‑tB表示两次检测的时间间隔；hn(tA)、hn(tB)分别为单元网格Gn的钢轨状态在tA、tB时刻的劣化等级；i、j的可能值分别为1、2、3、4，其中1代表单元网格Gn的钢轨状态为正常，2代表单元网格Gn的钢轨状态为轻伤，3代表单元网格Gn的钢轨状态为重伤，4代表单元网格Gn的钢轨状态为折断；θ代表钢轨状态劣化所服从指数模型的失效率；为在tA时刻单元网格Gn的钢轨状态裂化等级为i的前提下，在tB时刻单元网格Gn的钢轨状态裂化等级为j的概率；k表示循环变量，表示从钢轨状态裂化等级i到钢轨状态裂化等级j的循环，θl表示循环变量为l时钢轨状态劣化所服从指数模型的失效率，θl+1表示循环变量为l+1时钢轨状态劣化所服从指数模型的失效率，θk表示循环变量为k时钢轨状态劣化所服从指数模型的失效率；S4、基于各单元网格的钢轨状态劣化的马尔可夫随机过程模型，进行钢轨折断故障预警。