1.检测无绝缘轨道电路补偿电容的参数估计与故障诊断方法，其特征在于，使特殊检查列车通过无绝缘轨道电路，并测量无绝缘轨道电路中多个电路模块的电压和电流，基于多个电路模块的数学模型，利用输入输出V-I参数估计法分析和估算无绝缘轨道电路的补偿电容，基于补偿电容的估计值对无绝缘轨道电路故障进行诊断；

无绝缘轨道电路中的电路模块包括轨道传输线模块、发送/接收电缆模块和电容器模块。

2.根据权利要求1所述的检测无绝缘轨道电路补偿电容的参数估计与故障诊断方法,其特征在于，通过二端口网络模型对无绝缘轨道电路建立模型M1，用于构建无绝缘轨道电路中的多个电路模块的模型；

模型M1为图1，

其中，Vin(s)为输入电压，Vout(s)为输出电压，Iout(s)为输出电流，Iin(s)为输入电流，s表示拉普拉斯算子，T(s)为输入-输出电压、电流的传递函数矩阵。

3.根据权利要求2所述的检测无绝缘轨道电路补偿电容的参数估计与故障诊断方法,其特征在于，基于M1，通过拉普拉斯变换，依托基尔霍夫定律，分别对轨道传输线模块构建二端口网络模型M2，对发送/接收电缆模块构建二端口网络模型M3和对电容器模块构建二端口网络模型M4。

4.根据权利要求3所述的检测无绝缘轨道电路补偿电容的参数估计与故障诊断方法,其特征在于，对轨道传输线模块建模M2，模型M2为图2，其中Z0(s)＝R0+sL0和Y0(s)＝G0+sC0分别表示在拉普拉斯域中轨道的阻抗密度和导纳密度，进而轨道传输线的二端口传输矩阵为：其中 γ2＝Z0(s)Y0(s)，并且d＝lT/N是相邻补偿电容器之间的距离，lT是轨道电路长度，N是匀分布在轨道电路上补偿电容的个数，L0表示电感，C0表示电容，G0表示电阻密度。

5.根据权利要求4所述的检测无绝缘轨道电路补偿电容的参数估计与故障诊断方法,其特征在于，对发送和接收电缆模块建模M3，进而发送和接收电缆模块的二端口传输矩阵为：为发送电缆的二端口传输矩阵， 为接受电缆的二端口传输矩阵。

6.根据权利要求5所述的检测无绝缘轨道电路补偿电容的参数估计与故障诊断方法,其特征在于，对电容器模块建模M4，模型M4为图3，电容为Ck的第k个补偿电容，用 和 分别表示输入端电压和输出端电压，和 为分别为输入端电流和输出端电流，进而电容器模块的二端口传输矩阵为：每个长度lT的TRC中都有N个沿轨道均匀分布的补偿电容，d＝lT/N是相邻补偿电容器之间的距离，补偿电容和调谐区电路之间的距离是d/2，由于是双轨，如果1≤k≤N，则第k和第k+1个补偿电容之间的轨道的二端口传输矩阵由 给出；如果k＝0或k＝N则为进而，获得从发送端调谐区电路到接收端调谐区电路的二端口传输矩阵如下所示：Trc(s)＝Tdγ,γd(s)TN(s)TN-1(s)…T1(s)Tds,γs(s),对于k∈{1,2,…,N}，其中主轨道的电路模型M5为图4。

7.根据权利要求6所述的检测无绝缘轨道电路补偿电容的参数估计与故障诊断方法,其特征在于，特殊检查列车以已知的恒定速度通过无绝缘轨道电路的多个电路模块，已知来自发送端和特殊检查列车轮轨的电压和电流的测量样本，当特殊检查列车驱动时，轮轨构成相应轨道电路的负载，分流电阻为RL，当特殊检查列车驱动整个轨道电路部分时，对于RL上的电压和通过RL的电流，测定M个测量样本 和 时间样本 均匀分布；通过M2、M3和M4中建立的二端口传输矩阵，通过输入输出V-I参数估计法计算出Tk(jωc)的估计值，推算出阻抗密度Z0k(jωc)，传播常数γk(jωc)和导纳YCk(jωc)，通过分析各种参数的变化情况对无绝缘轨道电路的补偿电容故障进行估计，并对其故障进行分析。

8.根据权利要求7所述的检测无绝缘轨道电路补偿电容的参数估计与故障诊断方法,其特征在于，输入输出V-I参数估计法的步骤如下：当特殊检查列车驱动时，轮轨构成相应轨道电路的负载，假设为分流电阻RL：RL＝0.15Ohm

当特殊检查列车驱动整个轨道电路部分时，对于RL上的电压和通过RL的电流，至少需要M个测量样本 和 其中时间样本 均匀分布：tk＝t0+kΔ,Δ＞0

进一步假设M＝N，所以当0≤k≤N时，得到公式I：

其中，{vk,ik}与M5中相同；

在给定载波频率下，根据公式I的测量值和已知的 在发送端估计各电路模块的传输矩阵；

引入引理1：参考M5，令{Ik(s),Vk(s)}分别是{vk(t),ik(t)}的拉普拉斯变换，在M4中发送端调谐区电路到接收端调谐区电路的二端口传输矩阵中，当1≤k≤N时的每个Tk(s)，关系式如下：有Tk11(s)＝Tk22(s)，并且引理1也适用于T0(s)和TN+1(s)；

基于M5，取k＝M＝N，有以下测量值：

{va(tk),ia(tk)},{v0(tk),i0(tk)}将其转换成复数值，如下所示：

{Vak,Iak,V0k,I0k}

当1≤k≤N时，(V0(N+1),I0(N+1))的相量形式分别为(Vb,Ib)，当{Vak,Iak,V0k,I0k}先在k＝N+

1处测量，然后在k＝N,N-1,…,0处测量，先估计k＝0时的Tk(s)，然后是k＝1,2,…,N+1；

假设分别用 表示估计的 用{Vak,Iak,V0k,I0k}的测量来估计Tk(s)，因为

基于 计算得到：

得到了一个对Tk(s)的等效计算的公式II：

9.根据权利要求8所述的检测无绝缘轨道电路补偿电容的参数估计与故障诊断方法,其特征在于，引入定理1：将{Tkij(s)}表示为Tk(s)的第(i,j)项，给定 对于k∈{1,

2,…,N}，公式II存在唯一解{Tkij}i,j；

获得Tk(jωc)的估计值，即可计算阻抗密度Z0k(jωc)，传播常数γk(jωc)和导纳YCk；通过轨道传输线的二端口传输矩阵和电容器模块的二端口传输矩阵，假设不同的传播常数和阻抗密度，得到：Tk12，Tk21和Tk11＝Tk22分别由以下公式给出：Tk11＝cos(2γkd)+pksinh(2γkd),通过上述三个非线性函数，计算三个未知数

电容器导纳的估计补偿电容的故障可以得到检测，参见M4，如果相应的电阻大于某个阈值，并且电容在一定范围之外，认为补偿电容有问题，即出现故障，不能正常工作。

10.根据权利要求9所述的检测无绝缘轨道电路补偿电容的参数估计与故障诊断方法,其特征在于，基于引理1和定理1，当M＝μN，μ是大于1的整数，对于某个整数i∈(0,μ)，则有：一旦获得Tuk+i(jωc)，就可以计算 和γk(jωc)，假设阻抗密度 和传播常数γk(jωc)是均匀分布的，电容器导纳YCk(jωc)可以计算出来。