[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

本發明公開了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，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。針對現存軌道交通通信系統中大量丟失通信數據的問題，建立綜合考慮硬件設備、軟件及外部環境因素的通信系統可靠性分析模型，有效利用通信日志數據進行預測，分析通信系統的狀態空間，發現潛在缺陷，從而可以將故障狀態進行攔截。

技術領域

本發明涉及軌道交通通信技術領域，尤其涉及信號系統通信數據可靠性分析方法。

背景技術

在軌道交通信號系統領域中，通信系統的可靠性和有效性是信號系統可用性的重要影響因素之一，因此提高通信系統的可靠性和有效性是信號系統集成的重要任務。已建軌道交通項目在列車運行過程中，通信丟失或者通信無效發生的頻率非常高，相應也產生了大量通信日志數據，雖然得益于容錯設計在大部分情況下短時的通信丟失對于列車運行沒有直接影響，信息校驗機制也保證了信息傳輸的安全，但對于通信系統來說，會極大地影響其可靠性和可用性。而且如果對丟失通信告警不做任何處理，極有可能對信號系統可用性造成嚴重的影響。

現有對通信系統可靠性的研究多從經典可靠性建模方法出發，比如馬爾科夫鏈等，僅對網絡結構或設備的可靠性進行分析，沒有綜合硬件、軟件以及外界環境的角度充分考慮導致傳輸失效的原因。現有的方法主要從設備技術改進的角度出發，提出改進措施，需要對現有的設備或技術進行大量更換，需要花費大量的人力和物力。并且硬件設備的隨機故障和耗損型故障是無法避免的，因此通過更換現有設備或改進技術仍然無法解決設備在使用過程中由于性能退化導致的通信故障問題。

發明內容

本發明的目的在于提供基于狀態機模型的信號系統通信數據可靠性分析方法，針對現存軌道交通通信系統中大量丟失通信數據的問題，建立綜合考慮硬件設備、軟件及外部環境因素的通信系統可靠性分析模型，有效利用通信日志數據進行預測，分析通信系統的狀態空間，發現潛在缺陷，從而可以將故障狀態進行攔截。

實現上述目的的技術方案是：

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，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。

優選的，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。

優選的，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。

優選的，所述的確定空間維下通信系統的獨立狀態，指：