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一种NMSPNs参数估计算法及其在接触网可靠性建模中的应用
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作者 钟杰 于龙 +1 位作者 王健 高仕斌 《铁道学报》 北大核心 2025年第5期47-56,共10页
非马尔可夫随机Petri网(NMSPNs)是针对复杂可修系统进行可靠性分析的常用模型。考虑复杂可修系统状态不可完全观测,导致难以获取其时间样本数据等问题,提出一种基于变迁点火次数的NMSPNs参数估计算法。推导出变迁点火次数与NMSPNs参数... 非马尔可夫随机Petri网(NMSPNs)是针对复杂可修系统进行可靠性分析的常用模型。考虑复杂可修系统状态不可完全观测,导致难以获取其时间样本数据等问题,提出一种基于变迁点火次数的NMSPNs参数估计算法。推导出变迁点火次数与NMSPNs参数之间的函数关系,进而可得迭代公式;采用蒙特卡洛模拟对NMSPNs对应的设备多失效状态演化过程进行仿真;将仿真结果替代复杂可修系统中不可观测的数据,代入迭代公式,实现对NMSPNs参数的更新。所提算法仅以变迁点火次数的目标值作为输入数据,对复杂可修系统中事件的实施时间服从分布类型没有限制,且能准确估计出NMSPNs参数。分别用复杂可修系统和接触网绝缘子的仿真实例,验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 可靠性 非马尔可夫随机PETRI网 蒙特卡洛模拟 参数估计 接触网
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轨道交通“网-源-储-车”协同供能技术体系 被引量:5
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作者 高仕斌 罗嘉明 +5 位作者 陈维荣 胡海涛 涂春鸣 陈艳波 肖凡 王飞宽 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期959-979,989,共22页
为降低轨道交通系统牵引能耗,轨道交通“网-源-储-车”协同供能技术通过可再生能源的就地消纳,构建新型协同供能技术体系,实现跨时空高效用能.针对此新型供电系统结构,本文全面分析协同供能系统的物理架构、信息架构和社会架构的基本组... 为降低轨道交通系统牵引能耗,轨道交通“网-源-储-车”协同供能技术通过可再生能源的就地消纳,构建新型协同供能技术体系,实现跨时空高效用能.针对此新型供电系统结构,本文全面分析协同供能系统的物理架构、信息架构和社会架构的基本组成及类型特征;在此基础上,围绕资产能源化的基本概念,总结“荷-源”时空匹配评估方法与优化技术,并从系统角度阐述多源融合技术、保护重构、弹性评估等重要技术体系;重点分析“网-源-储-车”协同的高效能与高弹性的能源自洽技术,并基于人工智能和信息技术构建多层级能量管控系统,实现不同能量流的高效耦合,保障系统安全稳定经济运行.本文系统性地总结了轨道交通“网-源-储-车”协同供能系统的架构特征、评估优化、安全运维及协同运行等关键技术,阐述协同供能系统的技术组成体系,为协同供能系统的工程实践提供相应参考. 展开更多
关键词 轨道交通 能源自洽 协同供能 弹性评估
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牵引供电数字孪生系统框架设计及典型应用 被引量:2
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作者 高仕斌 胡晋豪 +3 位作者 韩正庆 陆德伟 白金鑫 吴游龙 《中国铁路》 北大核心 2024年第7期114-125,共12页
数字孪生是一种将物理实体与数字模型深度融合的新兴产业技术,受到国内外铁路行业广泛关注。基于数字孪生的概念和发展现状,提出牵引供电数字孪生系统的框架设计和关键技术需求。针对基于数字孪生的牵引变压器状态监测及性能预测、牵引... 数字孪生是一种将物理实体与数字模型深度融合的新兴产业技术,受到国内外铁路行业广泛关注。基于数字孪生的概念和发展现状,提出牵引供电数字孪生系统的框架设计和关键技术需求。针对基于数字孪生的牵引变压器状态监测及性能预测、牵引开关柜温度监测、系统故障检测与处理等典型应用,探讨数字孪生技术在铁路牵引供电系统领域的应用前景。结果表明,通过数字孪生技术的应用,可实现对设备运行状态的全面监测和优化,提升牵引供电系统的性能及可靠性。 展开更多
关键词 智能高铁 数字孪生 牵引供电系统 接触网 框架设计 自愈重构
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接触网侵限异物检测与挂网异物清除技术综述
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作者 曾绍聪 高仕斌 +3 位作者 于龙 王健 丁楚刚 詹睿 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期51-64,共14页
随着高速铁路大规模成网运行,接触网分布范围日益扩大,异物挂网引发的安全事故逐渐增多,成为影响高速列车行车安全的重要因素之一。目前,针对接触网侵限异物的检测与挂网异物的清除方法研究颇少,而电力系统输电线路异物检测、清除的研... 随着高速铁路大规模成网运行,接触网分布范围日益扩大,异物挂网引发的安全事故逐渐增多,成为影响高速列车行车安全的重要因素之一。目前,针对接触网侵限异物的检测与挂网异物的清除方法研究颇少,而电力系统输电线路异物检测、清除的研究成果颇丰。详细综述了接触网侵限异物检测技术的原理、方法以及在铁路领域的应用,重点分析了不同方法的适用场景和优缺点。同时,借鉴电力系统领域异物清除技术研究,重点探讨了挂网异物清除技术的原理、特点,以及在接触网清异的可能性及局限性,结合接触网的特点和运维需求,从远距离实时检测、远距离快速清除以及检测清除装置的小型化与轻量化3个方面,探讨了接触网异物检测清除技术未来的发展方向。 展开更多
关键词 电气化铁道 接触网 异物侵限 异物检测 挂网异物清除 事故预防
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AT供电牵引网新型微机故障测距原理与应用 被引量:27
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作者 高仕斌 王伟 +2 位作者 陈小川 贺威俊 田蕾 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期19-27,共9页
电气化铁道AT供电牵引网结构复杂,运行方式变化大,在各种运行方式下发生短路故障时,其故障总阻抗与距离的关系为非线性特性。本文结合现场实际情况,在文献[1]~[3]的基础上,更深入地讨论了各种运行方式下的故障测距原理及其应用,并研制... 电气化铁道AT供电牵引网结构复杂,运行方式变化大,在各种运行方式下发生短路故障时,其故障总阻抗与距离的关系为非线性特性。本文结合现场实际情况,在文献[1]~[3]的基础上,更深入地讨论了各种运行方式下的故障测距原理及其应用,并研制出AT供电牵引网新型微机故障测距系统。该系统具有投资少、测距精度高、可靠性高等优点。 展开更多
关键词 AT供电牵引网 故障测距 电气化铁路
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节能型卷铁心牵引变压器的研制与应用 被引量:6
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作者 高仕斌 江俊飞 +3 位作者 周利军 王东阳 李锦平 吴志强 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期44-49,共6页
牵引供电系统负荷为间歇性负荷,使得牵引变压器空载损耗成为系统主要损耗之一,为降低牵引供电系统运行损耗,提高其运行经济性,研究开发节能型牵引变压器具有重要意义。本文所述节能型牵引变压器以卷铁心结构为基础,采用V/X接线形式,重... 牵引供电系统负荷为间歇性负荷,使得牵引变压器空载损耗成为系统主要损耗之一,为降低牵引供电系统运行损耗,提高其运行经济性,研究开发节能型牵引变压器具有重要意义。本文所述节能型牵引变压器以卷铁心结构为基础,采用V/X接线形式,重点研究了卷铁心结构及油道设置方案,主绝缘设计及过负荷温升控制方案,同时突破了大容量卷铁心卷绕、拼装、退火及其线圈一体化绕制等关键技术,是世界罕见的220kV级卷铁心牵引变压器。该样机通过了国家变压器质量监督检验中心试验,符合国家及行业相关标准,其试验结果与传统叠片式铁心牵引变压器相比,空载损耗下降44.2%,噪声值下降30.9%,节能降噪效果良好。 展开更多
关键词 节能 卷铁心 牵引变压器 空载损耗
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基于差分进化的自然对流条件下接触线动态温度模型
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作者 王东禹 韩正庆 +1 位作者 刘淑萍 高仕斌 《电气化铁道》 2024年第5期49-57,共9页
电气化铁路接触线温度是牵引供电系统安全运行的关键参数。既有的IEEE、CIGRE模型主要针对钢芯铝绞线和电力电缆这类规则外形导线,不适用于带有双沟槽的接触线。为研究接触线温度,本文通过优化现有模型,提出了接触线动态温度模型(CDT模... 电气化铁路接触线温度是牵引供电系统安全运行的关键参数。既有的IEEE、CIGRE模型主要针对钢芯铝绞线和电力电缆这类规则外形导线,不适用于带有双沟槽的接触线。为研究接触线温度,本文通过优化现有模型,提出了接触线动态温度模型(CDT模型),并利用差分进化(DE)算法对模型的未知参数进行参数辨识。通过对比试验数据验证了CDT模型的准确性和利用DE算法对CDT模型进行参数辨识的可行性。结果表明:在自然对流条件下,CDT模型计算结果准确度更高,不同试验结果中相对于CIGRE和IEEE标准模型,CDT模型的最大相对误差分别降低了5.28%和9.28%,最大均方根误差分别降低了1.03和3.96;静态负载下,随着接触线温度升高,CDT模型的准确性更稳定,CIGRE和IEEE标准模型的准确性降低趋势明显;相对于静态负载,在动态负载下CIGRE和IEEE标准模型对于接触线的温度计算误差更大,而采用CDT模型能更加准确地计算接触线温度。 展开更多
关键词 接触线 温度模型 差分进化 参数辨识 自然对流
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牵引变电所异相短路故障及常规馈线保护动作行为分析 被引量:24
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作者 高仕斌 王毅非 张劲 《铁道学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期24-26,共3页
分析了电力机车不降弓通过牵引变电所电分相时 ,发生异相短路故障的可能性及常规原理阻抗保护的动作行为 ,得出牵引网发生异相短路故障时 ,常规原理的阻抗保护将拒动的结论 。
关键词 牵引变电所 异相短路故障 馈线保护 电力机车
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基于传递函数分析的高速铁路自耦变压器绕组轴向移位故障诊断研究 被引量:5
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作者 高仕斌 严静荷 +2 位作者 周利军 江俊飞 李威 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期65-73,共9页
高速铁路自耦变压器绕组移位故障将极大地影响牵引供电系统安全性,频率响应法是目前检测变压器绕组是否发生变形或移位的有效方法。为提升高速铁路自耦变压器分裂式绕组轴向移位故障诊断的准确性,基于绕组仿真和试验频率响应曲线,综合... 高速铁路自耦变压器绕组移位故障将极大地影响牵引供电系统安全性,频率响应法是目前检测变压器绕组是否发生变形或移位的有效方法。为提升高速铁路自耦变压器分裂式绕组轴向移位故障诊断的准确性,基于绕组仿真和试验频率响应曲线,综合考虑频率响应幅频和相频曲线,结合快速松弛矢量匹配算法计算得到系统传递函数表达式,求解得到正常和故障情况下传递函数系数序列的Kendall Rank相关系数,并通过量化Kendall Rank相关系数,提出了一种分裂式绕组移位故障诊断方法。结果表明:所提出的相关系数能够有效反映绕组的移位程度,并通过实测案例验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 传递函数 自耦变压器 轴向移位 频率响应 矢量匹配
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牵引变压器绕组变形在线检测方法研究 被引量:5
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作者 高仕斌 王果 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期60-65,共6页
国内外的研究和统计表明,变压器绕组变形是电力系统安全运行的一大隐患,通过测量变压器绕组短路电抗来判断变压器绕组是否变形是一种有效的方法。本文提出了2种通过在线监测原、次边的电压和电流,实时计算绕组的短路电抗来判断变压器绕... 国内外的研究和统计表明,变压器绕组变形是电力系统安全运行的一大隐患,通过测量变压器绕组短路电抗来判断变压器绕组是否变形是一种有效的方法。本文提出了2种通过在线监测原、次边的电压和电流,实时计算绕组的短路电抗来判断变压器绕组变形的方法,并对电气化铁路主要接线形式的牵引变压器绕组变形的在线监测方案进行了设计。论文分析了互感器误差对短路电抗测量结果的影响;通过变压器建模,分析了磁滞特性和负载变化大小对短路电抗测量结果的影响,验证了该方法在工程应用上的可行性。 展开更多
关键词 变压器 绕组 变形 短路电抗 在线监测
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四相四柱式三相变四相变压器差动保护 被引量:4
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作者 高仕斌 陈小川 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期106-110,共5页
根据四相四柱式三相变四相电力变压器三相侧与四相侧的电流变换关系,提出3种简单实用的差动保护接线.基于保证差动保护在各种情况下正确动作的前提,从电流互感器的选择与接线、辅助变流器的配置数量等方面,比较分析3种接线的优劣.研究... 根据四相四柱式三相变四相电力变压器三相侧与四相侧的电流变换关系,提出3种简单实用的差动保护接线.基于保证差动保护在各种情况下正确动作的前提,从电流互感器的选择与接线、辅助变流器的配置数量等方面,比较分析3种接线的优劣.研究结果表明,接线方案1和方案2都能满足实际要求,其中方案1的性能更优. 展开更多
关键词 差动保护 保护装置 四相四柱式三相变四相电力变压器 接线 电流变换
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复线电力牵引网瞬时与永久性故障识别方法 被引量:2
12
作者 高仕斌 陈小川 徐志根 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期300-304,共5页
提出了两种识别复线牵引网瞬时性与永久性故障的方法———电压识别法和补偿电压识别法。通过计算机仿真检验了两种方法的有效性和灵敏度,仿真结果表明,两种识别方法都是有效的,补偿电压识别法具有更高的灵敏度。
关键词 复线电气化铁道 牵引网 瞬时性故障 永久性故障
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基于数字孪生网络的牵引供电智能运维体系与应用架构 被引量:12
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作者 高仕斌 刘帝洋 +3 位作者 韦晓广 康高强 罗嘉明 雷杰宇 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1-15,共15页
构建基于数字孪生技术的牵引供电智能运维系统是实现轨道交通信息化、数字化和智能化的关键举措。以数字孪生网络为核心,构建智能运维系统的物理架构、信息架构和模型架构。在此基础上,从全息感知、信息传输、数字建模和运维决策角度,... 构建基于数字孪生技术的牵引供电智能运维系统是实现轨道交通信息化、数字化和智能化的关键举措。以数字孪生网络为核心,构建智能运维系统的物理架构、信息架构和模型架构。在此基础上,从全息感知、信息传输、数字建模和运维决策角度,分析实现架构的关键技术。基于构建的系统架构,提出智能运维系统故障应对机制,全面提升系统响应、自愈、吸收、恢复和预防的能力。最后,给出数字孪生网络的具体应用场景,并对面临的挑战和新兴技术的应用进行展望。 展开更多
关键词 数字孪生 智能运维系统 系统架构 故障应对机制
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AT供电牵引网新型微机故障测距系统性能分析 被引量:1
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作者 高仕斌 王伟 贺威俊 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第6期615-621,共7页
本文介绍了AT供电牵引网新型微机故障测距系统,对其抗干扰设计进行了较深入分析,并从系统可靠性、适用性、经济性和精确性等方面,与国内外广泛采用的“AT中性点吸上电流比”原理构成的测距系统进行了全面比较,经试运行表明新型... 本文介绍了AT供电牵引网新型微机故障测距系统,对其抗干扰设计进行了较深入分析,并从系统可靠性、适用性、经济性和精确性等方面,与国内外广泛采用的“AT中性点吸上电流比”原理构成的测距系统进行了全面比较,经试运行表明新型测距系统在各个方面具有明显优势。 展开更多
关键词 牵引网 故障检测 微机 供电网
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基于变电所自动化系统的互感器断线检测 被引量:6
15
作者 高仕斌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期39-43,共5页
牵引变电所电压、电流互感器时常发生断线故障 ,直接影响继电保护的正确动作和测量表计的正常指示 ,危及牵引供电系统的安全运行。由于牵引供电系统的特殊性 ,电力系统相对成熟的检测方法在牵引供电系统可能不适用 ,本文基于牵引变电所... 牵引变电所电压、电流互感器时常发生断线故障 ,直接影响继电保护的正确动作和测量表计的正常指示 ,危及牵引供电系统的安全运行。由于牵引供电系统的特殊性 ,电力系统相对成熟的检测方法在牵引供电系统可能不适用 ,本文基于牵引变电所综合自动化系统的硬件平台和冗余信息 ,提出了在变电所监控主机或调度端实现的电压。 展开更多
关键词 电压互感器 电流互感器 断线故障 牵引变电所综合自动化系统 检测
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基于可靠性和维修成本的高铁接触网维修策略优化
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作者 赵娜 韦晓广 高仕斌 《电气化铁道》 2024年第6期1-6,共6页
接触网系统是高速铁路的关键组成部分之一,其可靠性对高铁的安全稳定运行具有重要意义。为提高接触网系统的可靠性,需对其进行预防性维修,同时兼顾经济性。本文结合役龄回退因子,采用威布尔分布描述接触网可靠度,根据接触网各部分在每... 接触网系统是高速铁路的关键组成部分之一,其可靠性对高铁的安全稳定运行具有重要意义。为提高接触网系统的可靠性,需对其进行预防性维修,同时兼顾经济性。本文结合役龄回退因子,采用威布尔分布描述接触网可靠度,根据接触网各部分在每次维修周期内采用不同的维修方法,得到接触网某部分的平均可靠度,进而得到接触网系统的总体可靠性;分析接触网系统维修成本,推导出基于可靠性和维修成本的优化模型。仿真结果表明,随着维修间隔数增加,系统可靠性增强,但成本也随之增加。推导得到的维修策略优化模型对接触网系统周期预防性维修策略制定具有借鉴意义。 展开更多
关键词 接触网系统 预防性维修 可靠性 维修成本 维修策略优化
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复线电力牵引网瞬时与永久性故障特征分析 被引量:6
17
作者 高仕斌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期58-62,共5页
分析了复线电力牵引网一条线路发生瞬时性或永久性故障而使断路器跳闸,另一条正常运行线路对故障线路的耦合电压特性和波形特性,并通过计算确定了耦合电压的数值,为进一步研究能识别瞬时性与永久性故障的智能重合闸装置提供了理论基础。
关键词 电气化铁路 复线牵引网 供电系统 故障分析
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400 km/h高速铁路接触网系统研究展望 被引量:5
18
作者 高仕斌 刘志刚 杨佳 《高速铁路技术》 2021年第2期11-16,共6页
目前我国已形成了350 km/h高速铁路的成套技术体系,但该技术体系对400 km/h高速铁路的适用性需要重新评估。在高速铁路中,受电弓-接触网系统是列车的唯一供能系统,也是决定高速铁路列车运行速度的关键因素。目前,国内外尚无400 km/h线... 目前我国已形成了350 km/h高速铁路的成套技术体系,但该技术体系对400 km/h高速铁路的适用性需要重新评估。在高速铁路中,受电弓-接触网系统是列车的唯一供能系统,也是决定高速铁路列车运行速度的关键因素。目前,国内外尚无400 km/h线路开通运行,其理论研究需在充分总结350 km/h研究成果的基础上开展。本文对400 km/h高速铁路接触网系统进行了数值仿真研究分析,并提出了400 km/h高速铁路接触网系统的研究展望:(1)总结目前350 km/h高速铁路接触网系统技术的研究成果与短板;(2)分析仿真方法对400 km/h高速铁路接触网系统的适应性;(3)研讨400 km/h接触网系统动态性能指标的确定方案。 展开更多
关键词 接触网系统 性能指标 仿真分析 接触力 高速铁路
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微机型继电保护可靠性评价及其在电气化铁道中的应用 被引量:2
19
作者 高仕斌 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第5期564-570,共7页
本文介绍了近十年来我国微机型继电保护(以下筒称微机保护)在电力系统的应用及在电气化铁道试运行的情况,提出了进一步提高微机保护系统可靠性的合理配置方式,分析了微机保护在电气化铁道中的应用前景。
关键词 电气化铁道 微机 继电保护 可靠性
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无绝缘轨道电路对无碴轨道的适应性分析 被引量:2
20
作者 高仕斌 卢涛 +1 位作者 侯震宇 阮阳 《电气化铁道》 2006年第z1期312-317,322,共7页
从无碴轨道板的物理模型入手,根据电磁场理论推导出钢轨和两层无碴轨道板的电阻、自感以及它们两两之间互感的表达式.在此基础上,建立钢轨的电路的模型,进行计算机仿真,计算最终的钢轨阻抗和传输长度.再以斜坡函数作为输入,研究钢轨阻... 从无碴轨道板的物理模型入手,根据电磁场理论推导出钢轨和两层无碴轨道板的电阻、自感以及它们两两之间互感的表达式.在此基础上,建立钢轨的电路的模型,进行计算机仿真,计算最终的钢轨阻抗和传输长度.再以斜坡函数作为输入,研究钢轨阻抗、传输长度与无碴轨道的各原始参数之间的关系,并进一步抓住其中比较重要的影响因素进行深入分析. 展开更多
关键词 无碴轨道 无绝缘轨道电路 SIMULINK仿真
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