地铁牵引系统异常检测

背景介绍

地铁的牵引系统是地铁运行的基础，虽然一般中不容易出现故障，但可以基于一些指标可以看出列车牵引效率如何。牵引级位信号为列车发出的需要的牵引强度大小，此时如果列车的加速度变化与牵引级位信号变化一致，说明牵引系统状态良好，若出现牵引信号较高而列车加速度未达到所需的情况可能说明牵引系统存在潜在的问题。

解决方案

根据地铁正线运行期间控制室发出的牵引信号与列车实际的加速度和实际牵引力的相关关系情况来判断，列车的牵引系统能否按照指令的要求达到相应的速度。正常情况下列车加速阶段的加速度与牵引信号相关性在 0.65 以上，列车的实际牵引力与牵引信号相关性在 0.95 以上。

预期效果

通过对 5 个车（1120 车，1121 车，1122 车，1123 车，1124 车）正线运行的牵引级位信号与列车加速度进行相关性计算，由下图可以看到 1124 车的 M3 和 M4 车的实际牵引力与级位的相关性在 0.7 左右，说明 M3 和 M4 车牵引系统可能存在一定的问题需要排查，相应的加速度与级位的相关性也小于 0.65，同时低于其他车。

同时找到列车上的报故障次数，可以看到 1124 车的故障次数最多，且其中 M3 和 M4 的牵引系统的故障次数占绝大多数，与模型检测到的结果一致，说明 1124 车的牵引系统可能存在潜在问题。

因此通过以上方法可以有效检测牵引系统可能存在的异常。