[發明專利]一種受電弓滑板磨耗趨勢估算及壽命預測方法及裝置

在審

• 申請號: 202011553306.1
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112613234A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 熊盛;李經緯;吳越;邱紹峰;李加祺;殷勤;周明翔;邱建平;楊輝;白丹輝;黃世明;楊潤芝
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N20/10;G06F119/04
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 任曉;張穎玲

本申請公開了一種受電弓滑板磨耗趨勢估算及壽命預測方法，包括：獲取針對受電弓滑板磨損趨勢的預測請求；基于所述預測請求獲取歷史數據，其中，所述歷史數據包括市域鐵路車輛行駛里程對應受電弓滑板磨耗數據；對所述歷史數據進行預處理，得到訓練數據集；根據所述訓練數據集對市域鐵路車輛行駛里程數據與受電弓滑板磨耗的映射模型進行訓練；根據訓練后的所述映射模型預測受電弓滑板的磨耗狀態和使用壽命。本申請還公開了一種受電弓滑板磨耗趨勢估算及壽命預測裝置。

技術領域

本申請涉及城市軌道交通設備技術領域，尤其涉及一種受電弓滑板磨耗趨勢估算及壽命預測方法及裝置。

背景技術

隨著我國社會經濟和新型城鎮化的發展，城市中心城區對周邊的吸引及周邊地區的發展對中心城區的影響越來越大，中心城區與周邊新城、城鎮等地區聯系越來越密切，人們交往越來越頻繁。此時傳統城市軌道交通由于其較慢的速度、較短的敷設范圍已無法適應這種市域范圍內的長距離出行需求，而小汽車這種單一、不環保的非公共交通方式也無法滿足城市居民的出現需求。城市中心與城市副中心、郊區之間需要有快速、安全、舒適、準時的公共交通方式滿足這種日益增長的客流需求。市域鐵路作為市域范圍內連接中心城市與外圍組團、衛星城鎮間長距離、高速度、公交化的軌道交通系統，被越來越多的城市所青睞，發展前景廣闊。

市域鐵路服務功能和相關要求介于城市軌道交通與城際鐵路之間，現有城市軌道交通和城際鐵路的均未能覆蓋此功能，市域鐵路車輛運行時，電流通過受電弓進入牽引系統的電機，然后從與地網接在一起的軌道流出，形成完整通路，牽引機車前行。碳滑板是供電網與受電弓建立連接的關鍵部件。隨著市域鐵路線路長度的急劇增加，車輛的使用強度也隨之增加，受電弓碳滑板的磨耗問題日益突出，磨耗過度或磨耗不均勻都會直接影響滑板的使用效率和壽命，并有可能造成極其嚴重的安全事故。

現有市域鐵路車輛磨耗檢測主要在一級修內完成，具體流程如下車輛進入檢查庫，人工完成庫內受電弓斷電作業；由安全聯鎖系統確定檢修車輛車頂受電弓斷電后，門禁解鎖，授權檢修人員登車頂作業；人工完成車頂受電弓滑板的磨耗測量和檢測；根據一級修檢修周期上述工作均需要2天重復完成一次，而登頂作業具有較高的危險性且操作復雜。

發明內容

本申請實施例提供一種受電弓滑板磨耗趨勢估算及壽命預測方法，包括：

獲取針對受電弓滑板磨損趨勢的預測請求；

基于所述預測請求獲取歷史數據，其中，所述歷史數據包括市域鐵路車輛行駛里程對應受電弓滑板磨耗數據；

對所述歷史數據進行預處理，得到訓練數據集；

根據所述訓練數據集對市域鐵路車輛行駛里程數據與受電弓滑板磨耗的映射模型進行訓練；

根據訓練后的所述映射模型預測受電弓滑板的磨耗狀態和使用壽命。

上述方案中，所述對所述歷史數據進行預處理，得到訓練數據集，包括：

以滑板長度為參考建立橫坐標，以滑板厚度為參考建立縱坐標，建立映射所述受電弓滑板不同位置厚度的坐標系；

將所述歷史數據代入所述坐標系，確定所述受電弓滑板不同位置的行駛里程與對應滑板磨耗數據；

選擇磨耗在預設閾值以上的所述受電弓滑板位置對應的所述歷史數據建立所述訓練數據集。

上述方案中，所述對所述歷史數據進行預處理，還包括：

清洗異常數據。

上述方案中，所述根據所述訓練數據集對市域鐵路車輛行駛里程數據與受電弓滑板磨耗的映射模型進行訓練，包括：

確定所述映射模型為支持向量回歸機SVR的映射模型。

上述方案中，所述根據訓練后的所述映射模型預測受電弓滑板的磨耗狀態和使用壽命，包括：