[發明專利]基于狀態機模型的信號系統通信數據可靠性分析方法

有效

• 申請號: 201811282529.1
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN108960220B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 陳紅霞;黃雷
• 申請（專利權）人: 上海電氣泰雷茲交通自動化系統有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 上海灣谷知識產權代理事務所(普通合伙) 31289
• 代理人: 肖進

1.一種基于狀態機模型的信號系統通信數據可靠性分析方法，其特征在于，包括：

步驟一，建立通信系統狀態機模型；

步驟二，建立通信系統狀態空間可靠性模型及基于狀態空間的通信系統可靠性預計模型；

步驟三，根據通信系統狀態空間可靠性模型及基于狀態空間的通信系統可靠性預計模型，識別出日志數據中落入異常態的空間點，在向故障態跳轉之前進行攔截；

所述的步驟一，包括：

用維度分析法確定通信系統的關鍵元素；

確定空間維下通信系統的獨立狀態；

確定空間維下狀態跳轉條件；

建立空間維下狀態機模型；

建立綜合空間維和時間維的通信系統狀態機模型；

所述的用維度分析法確定通信系統的關鍵元素，指：

建立一個由空間維和時間維組成的多維體，把通信系統的狀態按照空間維和時間維進行切割，放在這個多維體上；空間維是指影響通信系統的空間維分布元素，包括通信系統架構內的元素；時間維是指影響通信系統的外界環境因素，體現為時間特性元素；

然后確定通信系統的空間維分布元素，包括構成通信系統的所有硬件，以及加載在硬件上的軟件。

2.根據權利要求1所述的基于狀態機模型的信號系統通信數據可靠性分析方法，其特征在于，所述的確定空間維下通信系統的獨立狀態，指：

在空間維下將通信系統狀態分為正常通信狀態S0，通信異常狀態S1和通信故障狀態S2。

3.根據權利要求2所述的基于狀態機模型的信號系統通信數據可靠性分析方法，其特征在于，所述的建立空間維下狀態機模型，指：

將某一時間下某一空間點n的空間元素疊加在一起，得到特定時間下某一空間點的狀態跳轉模型，將特定時間下所有空間點的狀態跳轉模型疊加在一起，即得到整個通信系統的狀態跳轉模型：

（1）

其中，N為該通信系統空間元素的組合集；代表空間點的狀態跳轉模型的并集；

考慮時刻通信系統的狀態跳轉模型

（2）

當時，兩個或兩個以上的空間點同時發生狀態跳轉的概率趨于0，因此得

（3）

其中，為發生狀態跳轉的空間點；

由于在特定時間下空間點原始狀態之間是獨立，（1）式寫成：

（4）

代入公式（3）化簡后得到

（5）

公式（5）的左側為整個空間維下空間點的狀態從時刻到的變化，公式（5）的右側為發生狀態跳轉的空間點的狀態變化，

將所有時刻的狀態跳轉模型疊加在一起則得到空間維下通信系統的狀態機模型；

所述的建立綜合空間維和時間維的通信系統狀態機模型，指：

將時間維元素加入到時間維下狀態跳轉條件中，然后將時間維下系統狀態跳轉條件加入到空間維下的狀態機模型，得到綜合空間維和時間維的通信系統狀態機模型。

4.根據權利要求3所述的基于狀態機模型的信號系統通信數據可靠性分析方法，其特征在于，所述的步驟二，包括：

根據通信系統日志數據類型，選擇合適的通信系統狀態空間可靠性模型，建立空間點m在時間的通信系統狀態空間可靠性模型

（6）

其中，是指在空間點的第n個空間元素；

定義正常通信狀態S0的可靠性數值為，令S1態初始閾值為,S2態的初始閾值為，其中；

基于統計學習的方法為通信異常狀態S1和通信故障狀態S2選取閾值，建立基于狀態空間的通信系統可靠性預計模型。