[發明專利]一種網絡通信質量評估系統及方法

有效

• 申請號: 201811236746.7
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109412892B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 孫木蘭;劉昕武;張慧源;李晨;劉邦繁;褚金鵬;劉雨聰
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H04L43/08
• 分類號: H04L43/08;H04L43/0823;H04L67/12;B61L23/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種列車網絡通信質量評估系統，其特征在于，包括：

數據校驗模塊（1），對列車網絡通信數據的有效性與準確性進行校驗處理；

數據預處理模塊（2），對經過所述數據校驗模塊（1）校驗處理的列車網絡通信數據進行空值或錯誤值去除處理；

評估指標計算模塊（3），根據所述數據預處理模塊（2）處理后的列車網絡通信數據計算列車網絡通信的故障次數、切VCM次數、錯幀率和漏幀率，以生成網絡通信質量評估指標數據；

通信設備健康度預測模塊（4），獲取所述評估指標計算模塊（3）計算的前一時間段列車運行過程中的網絡通信質量評估指標數據變化趨勢及路況信息，預估網絡通信設備的狀態；

所述通信設備健康度預測模塊（4）根據網絡通信設備故障信息表確定各列車的網絡通信設備故障分布情況，并依據故障對列車安全運行的影響程度確定故障等級；根據網絡通信設備歷史故障信息中提供的車型、車號、故障時間對相應列車運行數據進行標注，確定數據標簽；以時間長度，重疊率為的方式進行滑窗處理，計算窗口內的網絡通信質量評估指標數據的故障次數、平均錯幀率、平均漏幀率、平均切VCM次數，并結合網絡通信設備使用年限、列車運行路徑、運行區間地貌、車外溫度、濕度進行相關性分析，確定網絡通信質量的相關影響因子；基于確定的影響因子，利用深度學習算法建立列車運行狀態數據分類器，并記錄網絡通信設備的故障時間和故障類型。

2.根據權利要求1所述的列車網絡通信質量評估系統，其特征在于：所述評估指標計算模塊（3）計算列車網絡通信的故障次數、平均切VCM次數、平均錯幀率、平均漏幀率，并根據列車網絡通信的故障次數、平均切VCM次數、平均錯幀率、平均漏幀率計算網絡通信質量值；根據故障時刻的網絡通信質量值計算網絡通信質量指標閾值，根據網絡通信質量值，及網絡通信質量指標閾值進行網絡通信質量評估；當網絡通信質量值大于網絡通信質量指標閾值時，認為當前網絡通信質量良好；當網絡通信質量值小于或等于網絡通信質量指標閾值時，認為當前網絡通信質量差，影響列車網絡正常通信。

3.根據權利要求2所述的列車網絡通信質量評估系統，其特征在于：所述通信設備健康度預測模塊（4）將網絡通信質量值與網絡通信質量指標閾值進行比較，當網絡通信質量值大于網絡通信質量指標閾值時，計算下一時刻的網絡通信質量值；當網絡通信質量值小于或等于網絡通信質量值時，利用訓練好的故障預測模型預測是否有網絡通信設備故障發生，并將預測的網絡通信設備故障信息反饋至地面調度中心，當列車入庫后安排列車的檢修行程。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的列車網絡通信質量評估系統，其特征在于：所述評估指標計算模塊（3）分別根據以下公式計算列車網絡通信的故障次數、平均切VCM次數、平均錯幀率、平均漏幀率：

=

；

其中，為故障次數，為錯幀率，為平均錯幀率，為漏幀率，為平均漏幀率，為平均切VCM次數，時間序列{}表示時刻的故障，為故障類型，時間序列{}表示某列車時刻的總幀數，時間序列{}表示列車時刻的錯幀數，時間序列{}表示列車時刻的發送幀數，時間序列{}表示列車時刻的接受幀數，時間序列{}表示列車時刻的漏幀率，時間序列{}表示列車時刻的切VCM次數，為故障的種類，為歷史數據覆蓋的時間范圍。

5.根據權利要求4所述的列車網絡通信質量評估系統，其特征在于：所述評估指標計算模塊（3）根據以下公式計算網絡通信質量值：

其中，，、、、均為系數。

6.根據權利要求5所述的列車網絡通信質量評估系統，其特征在于：所述評估指標計算模塊（3）結合網絡通信設備故障信息，針對故障時刻的列車網絡通信數據計算網絡通信質量值，并得到一系列的指標序列值，求取的平均值，并將其作為網絡通信質量指標閾值。