[發明專利]地鐵站臺門控制系統控制器冗余方法

有效

• 申請號: 201811517050.1
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109491238B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 劉偉偉;唐蕾
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: G05B9/03
• 分類號: G05B9/03
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 李小靜

1.地鐵站臺門控制系統控制器冗余方法，其特征在于，包括：

建立自治網絡，進行兩個控制器的冗余決策，兩個控制器之間通過單獨的RS-485串行總線進行心跳信號的互相監測，且兩個控制器共用一個寄存器；

當處于備用狀態的控制器檢測到處于主工作狀態的控制器的心跳信號達到切換條件時，則將自身置為主工作狀態；

當處于備用狀態的控制器檢測到處于主工作狀態的控制器的心跳信號中斷時，處于備用狀態的控制器連續三次掃描處于主工作狀態的控制器，若連續的三次掃描均未接收到處于主工作狀態的控制的心跳信號，則判定達到所述切換條件；

建立內部網絡，進行區域內多個控制器的冗余決策，其中，區域內控制器的數量大于兩個；

將控制器以往測量的數據作為輸入量,基于C4.5算法的自我學習功能得出決策樹根節點，然后基于投票選舉法選出最優控制器；

所述得出決策樹根節點的過程包括：

S1：判斷所有樣本是否為同一類，若為同一類，則進行步驟S2，否則進行步驟S3；

S2：選擇該類；

S3：生成葉節點；

S4：提取特征集；

S5：判斷特征集是否為空，若為空，則進行步驟S6，否則進行步驟S7；

S6：選擇數據集中占比最多的類，生成葉節點；

S7：判斷特征值是否唯一，若唯一，則進行步驟S6，否則進行步驟S8；

S8：選擇最優劃分屬性生成節點；

S9：判斷遍歷是否結束，若結束，則進行步驟S10，否則進行步驟S11；

S10：基于投票選舉法選出最優控制器；

S11：生成數據子集；

S12：剔除最優劃分屬性；

以數據集下表所示，共有14個樣本，每個樣本有4個屬性，分別表示電流、電壓、響應時間及繼電器工作狀態，最后一列代表分類結果；

Step21：計算14個樣本的信息熵Entropy(S)，樣本分為2類

Step22：分別計算按不同屬性對S的劃分信息熵，按照電流對S的劃分信息熵Entropy_A(S)：

A＝電流；

S＝{S₁,S₂,S₃}＝{小＝4,大＝2+3,中＝2+3}；

Step23：計算以電流劃分信息增益Gain：

Step24：計算分裂信息SplitE：

SplitE(電流)＝1.576；

Step25：計算電流信息增益率SainRatio：

Step26：重復Step22至Step25，按其他屬性劃分的信息增益率：

GainRatio(電壓)＝0.019

GainRatio(響應時間)＝0.152

GainRatio(繼電器工作狀態)＝0.0497

比較按照各個屬性劃分的信息增益率的數值，選擇數值最大所對應的屬性作為根節點；

當N個控制點基于電流屬性無法決策出控制器，引入數據融合理論中K/N規則，在N個選項中，有不小于K個支持的就是決策結果。

2.根據權利要求1所述的地鐵站臺門控制系統控制器冗余方法，其特征在于，所述主工作狀態是指控制器具備控制權，向寄存器輸出控制數據；

所述備用狀態是指控制器只讀取寄存器地址中的數據。

3.根據權利要求2所述的地鐵站臺門控制系統控制器冗余方法，其特征在于，還包括：

當原來處于主工作狀態的控制器恢復正常工作后，檢測接管控制權的控制器是否處于主工作狀態；

若接管控制權的控制器處于主工作狀態，則將自身置為備用狀態；

若接管控制權的控制器未處于主工作狀態，則將自身置為主工作狀態，接管控制權。