无绝缘轨道电路作为我国列控系统地车通信中的地面关键设备,在保障列车安全运行和提高列车的行车效率等方面具有重要的作用。补偿电容故障和调谐区设备故障不仅会缩短信号的有效传输距离,引起相邻区段信号之间的频率串扰,甚至会造成“红光带”,机车“掉码”等危及行车安全的现象。目前国内外对无绝缘轨道电路故障诊断方面存在诊断不全面,诊断成本高和效率低等问题,已经不能满足我国铁路日益发展的要求。因此,本文研究了补偿电容和调谐区设备故障对分路电流曲线的影响特点,以此提出了无绝缘轨道电路补偿电容和调谐区设备故障诊断方法。首先,基于传输线和二端口网络理论分别建立无绝缘轨道电路正常,补偿电容故障和调谐区设备故障的四端网模型,得到分路电流曲线的表达式,设置仿真参数,对各种故障情况进行仿真分析,得到不同故障类型对分路电流曲线的影响规律。其次,引入了基于模糊定性趋势分析的无绝缘轨道电路综合故障诊断方法,根据仿真得到的分路电流曲线特点,以补偿电容所在位置为界将分路电流曲线划分为若干单峰片段,若单峰片段为复杂单峰片段,则找到单峰片段极值点并继续划分为两个简单单峰片段,利用最小二乘法拟合所划分的单峰片段,并通过对单峰片段趋势的提取和识别,提取无绝缘轨道电路各种故障情况的分路电流曲线趋势构建知识库,计算实际信号与知识库中经典故障模式的匹配度并给出诊断结果。结果表明:该方法能够对单一的调谐区设备和两个补偿电容同时发生断线的故障类型进行准确识别,弥补了目前在补偿电容和调谐区设备故障方面诊断方法的不足。最后,提出了基于角度和线性特征向量的无绝缘轨道电路综合故障诊断方法,根据分路电流曲线在补偿电容故障位置处切线夹角变化的特点,以及调谐区设备故障对靠近发送端前三个补偿电容曲线线性趋势变化的特点,分别提取其角度特征向量和线性趋势特征,依次从发送端开始检测角度特征向量,若检测结果显示角度特征向量的判定指标小于判定阈值,则输出故障的补偿电容,否则利用线性趋势特征判断调谐区设备是否故障,并给出诊断结果。结果表明:该方法能够准确诊断单一的调谐区设备和多个补偿电容同时发生断线的故障类型,比模糊定性趋势分析的诊断方法具有更高的诊断效率和更广的诊断范围。