基于改进灰色GM(1,1)模型的轨道电路故障预测

来源：电子测量技术杂志2023年第12期北京时间：

作者：孙波，李娜，张振威，孟庆虎，何晖

单位：1.山东科技大学智能装备学院 泰安 271019; 2.山东科技大学电子信息工程学院 青岛 266590; 3.北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室 北京 100044

摘要：ZPW-2000A轨道电路在保障列车安全运行过程中发挥着重要作用，一旦出现故障将造成不可预估的后果。因此，对轨道电路进行故障预测具有重要意义。本文提出改进的灰色GM(1,1)预测模型对轨道电路红光带现象进行预测分析，解决了传统灰色GM(1,1)预测模型预测精度低、存在一定误差等问题。通过引入弱化因子降低原始数据波动带来的预测误差，并应用矩形法对传统模型的背景权值进行优化，基于遗传算法求得约束条件下的最佳背景参数，得到改进的GM(1,1)预测模型。结合铁路局信号车间采集到的轨出电压数据验证改进预测模型的性能，结果表明，相比于传统灰色GM(1,1)模型，改进后的模型平均相对误差降低了28.3%，具有更高的预测精度和实用价值。

关键词：轨道电路;故障预测;红光带现象;GM(1,1)预测模型