[發(fā)明專利]一種預(yù)測(cè)列車車載設(shè)備性能和故障部件的方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010011464.8
• 申請(qǐng)日: 2020-01-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111222244A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈利民;高一凡;夏志成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京錦鴻希電信息技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06N3/08
• 代理公司: 北京康思博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11426
• 代理人: 范國(guó)鋒;劉冬梅

1.一種預(yù)測(cè)列車車載設(shè)備性能和故障部件的方法，包括：

S1、收集性能預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本；

S2、建立性能預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)對(duì)性能預(yù)測(cè)樣本學(xué)習(xí),得到性能預(yù)測(cè)模型；

S3、利用性能預(yù)測(cè)模型對(duì)車載設(shè)備進(jìn)行性能預(yù)測(cè)；

S4、出現(xiàn)故障后，收集故障時(shí)和故障前的性能參數(shù)，以及故障具體部件位置，生成故障定位樣本；

S5、建立故障定位預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)對(duì)故障定位樣本學(xué)習(xí),得到故障定位預(yù)測(cè)模型；

S6、利用故障定位預(yù)測(cè)模型對(duì)預(yù)測(cè)到性能出現(xiàn)故障的設(shè)備進(jìn)行故障定位預(yù)測(cè)，確定最可能出現(xiàn)問(wèn)題的具體部件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)測(cè)列車車載設(shè)備性能和故障部件的方法，其特征在于，

在步驟S4中，所述生成故障定位樣本，是指收集列車同一設(shè)備故障時(shí)及故障前的性能參數(shù)作為故障定位預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本的輸入R_v，故障的具體部件為樣本的輸出FAT[u]，所述FAT[u]為一維數(shù)組。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)測(cè)列車車載設(shè)備性能和故障部件的方法，其特征在于，

在FAT[u]中u表示數(shù)組的大小，與設(shè)備具有的部件數(shù)量相同，數(shù)組中每個(gè)元素對(duì)應(yīng)一個(gè)部件，部件損壞表示為1，未損壞表示為0。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)測(cè)列車車載設(shè)備性能和故障部件的方法，其特征在于，

步驟S5包括以下子步驟：

S51、建立故障定位預(yù)測(cè)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

S52、將故障定位樣本代入，供故障定位預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，得到故障定位預(yù)測(cè)模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)測(cè)列車車載設(shè)備性能和故障部件的方法，其特征在于，

在步驟S51中，故障定位預(yù)測(cè)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層到隱含層的傳遞采用logsig函數(shù)，

隱含層個(gè)數(shù)h為：h＝n(u+1)+1。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)測(cè)列車車載設(shè)備性能和故障部件的方法，其特征在于，

在步驟S51中，不同輸入層節(jié)點(diǎn)對(duì)不同隱含層的輸出值為：

Q_vw＝ψ_vwR_v

其中，v表示不同故障定位預(yù)測(cè)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層節(jié)點(diǎn)，w表示不同的隱含層節(jié)點(diǎn)，ψ_vw表示輸出層到隱含層的權(quán)重，R_v表示出入層節(jié)點(diǎn)的輸入，進(jìn)一步地，v＝1,2，…，n；w＝1,2,…,h；則不同隱含層的輸出G_w為：

其中，c_vw是輸入層到隱含層的偏置，

不同輸出層的輸出Z_p為：

輸出層整體的輸出為EXP[u]＝[Z₁,Z₂,…，Z_u]，

其中，p表示不同的輸出層，p＝1,2,…,u；θ_w是隱含層到輸出層的權(quán)重，d_wp是隱含層到輸出層的偏置。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)測(cè)列車車載設(shè)備性能和故障部件的方法，其特征在于，

在步驟S52中，以R_v為故障定位預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，以FAT[u]為期望輸出EXP[u]，供故障定位預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)。