ZPW-2000A无绝缘轨道电路是铁路信号重要设备之一,是信息传输的载体,若发生故障不仅会影响运输效率,甚至还会酿成重大的安全事故。因此科学合理的维修决策是保证设备正常工作的有效手段,是实现“零非计划停机”的关键性步骤。准确地掌握轨道电路的健康状态,以及制定合理的维修策略对保障安全具有重大的研究意义。本文引入PHM(Prognostics and Health Management,故障预测和健康管理)的理念,针对ZPW-2000A无绝缘轨道电路健康管理体系中的两个关键内容——健康状态评估和维修决策展开深入的研究,实现轨道电路的有效管理,并以发送器和接收器为例进行验证分析。首先,在阐述轨道电路系统的基本构成和原理的基础上,从可靠性的角度分析系统的故障模式和故障原因,为轨道电路的健康管理提供理论依据。其次,采用熵权法、支持向量数据描述法、马氏距离和负向转换函数等建立健康状态评估模型,将影响健康状态的多因素转化为反映轨道电路设备健康状态的指标,即健康度HI;根据健康度,建立基于灰色预测的ZPW-2000A轨道电路设备寿命预测模型,预测剩余寿命未来的发展趋势。对设备的维护维修方式进行了分析,建立了以设备长期运行中单位时间平均维修费用最小化为目标,预防性维修间隔和剩余寿命阈值为变量的维修决策优化模型,降低系统的维护维修成本,实现使用寿命最大化,并对其可行性和有效性进行了分析。最后,利用Qt语言实现ZPW-2000A轨道电路健康管理系统功能模块的设计。该系统可以有效地评估ZPW-2000A轨道电路的实时健康度,合理预测健康度变化趋势和剩余寿命。同时该系统为ZPW-2000A轨道电路设备故障的及时发现提供条件,为设备的的定期维护维修和日常管理提供理论依据。