基于相关分析的高速铁路弓网关系建模与应用

• 作 者: 金冀伟
• 机 构: 北京交通大学
• 出 处: 北京交通大学
• 发表日期: 2011年01期
• 关键词: 高速综合检测车 弓网关系 数据相关分析 回归分析 Copula理论

为了有效分析预测动车组受电弓运行状况,掌握列车运行时弓网间的相互作用关系,保障动车组在不同工况下良好受流与运行安全,减少有害现象的发生。本论文以高速综合检测车弓网检测数据为对象,从列车运行时弓网间的安全保障需求出发,结合多种数据相关分析与建模方法,提出利用相关分析方法对弓网检测数据进行建模、分析、及其在弓网检测中应用。主要工作包括：第一：对弓网检测数据的运行速度、硬点、最大压力、最小压力、平均压力、最大导高、最小导高、高差等八项指标进行时域相关系数计算,并对结果进行频域相关性验证,得出检测数据在时域和频域上的相关关系特性,确定弓网检测数据主要评价指标,速度与压力。第二：通过回归分析描述弓网检测数据主要评价指标的数学关系,得到速度与压力的显示表达,得出了速度与压力间的3组模型。基于弓网实测数据,验证了3组速度——压力模型,计算结果表明,模型所得结论与实际数据差距在8%以内,平均误差2.94%,说明了相关分析方法对弓网检测数据建模可行。此外,对最大压力与速度模型的分析表明,该模型在硬点和冲击检测中,起到辅助作用。第三：使用Copula理论描述了检测指标间的尾部相关关系,量化了弓网检测模型中指标变量突变的相关性。得到在速度幅值较大变化时,对弓网之间压力变化的影响。对动车组或列车在不同工况下采用相应的控制方法,减少对接触线和弓网受流的影响,提供了借鉴。