补偿电容作为无绝缘轨道电路的重要组成部分在保障轨道信号有效传输方面发挥着重要的作用。目前,通过定期开行检测车来实现补偿电容“故障修”的方式已不能满足铁路设备向“状态修”发展的要求。因此,研究基于检测车数据的补偿电容容值估计方法,具有非常主要的现实意义和研究价值。论文主要工作如下:1、基于电磁场理论和有限元,建立了检测车补偿电容故障诊断过程的仿真模型,并基于该模型确定了主要影响因素及其变化范围。首先,基于电磁场理论,对检测车补偿电容故障诊断过程进行建模,最终得到了检测车接收天线信号及其幅值包络的数学表达式;其次,利用有限元建模并分析了检测车车体等金属介质对检测过程的影响;接下来,利用实际数据,验证了以上研究的正确性;最后,基于上述所建模型,从补偿电容容值、钢轨阻抗、道床电阻与列车速度等方面对检测结果的影响规律进行了分析,并基于粒子群算法,确定了相应的最不利条件下检测结果的变化范围。2、提出了一种基于检测车补偿电容检测数据的补偿电容容值估计方法。首先,基于上文所建模型及影响因素分析结果,构建了补偿电容、钢轨电感与检测结果三者间的回归模型。其次,根据检测车对补偿电容的故障诊断特点,提出了基于检测车数据的钢轨电感回归估计方法。最后,给出了补偿电容容值的估算公式,并基于实际数据验证了该方法的准确性和鲁棒性等性能。3、结合检测车上的机车信号数据,提出了一种基于DS证据理论的补偿电容故障诊断方法。首先,介绍了使用检测车补偿电容检测系统以及机车信号感应电压幅值包络数据这两种方法进行补偿电容故障诊断的具体流程,设计了相应的检测指标;然后,采用模糊理论对DS证据理论所需的基本概率进行了分配;最后,将两种故障诊断方法进行融合,并结合实际数据对算法功能与性能进行了实验验证。实验表明,两种独立的补偿电容故障诊断方法使用本文所述方法进行融合后,故障诊断的准确度有了明显的提升。4、基于检测车补偿电容诊断系统,设计了补偿电容故障诊断与容值估计软件。首先,对软件进行了需求分析与模块划分;然后,按照分析结果将各个模块逐一编程实现并整合;最后,基于实际数据对软件应具备的各项功能进行验证。结果表明,本文所设计的软件可以获取检测车所记录的补偿电容信息并基于此对所选区段内的补偿电容进行故障诊断与容值估计。图51幅,表6个,参考文献68篇。