[發(fā)明專利]一種軌道交通健康評估方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011557566.6
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112598287A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董喆;秦威;周晨
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢烽火信息集成技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/30;G06N3/02
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張凱

本申請涉及一種軌道交通健康評估方法及系統(tǒng)，涉及故障預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括以下步驟：獲得軌道交通設(shè)備的組件，并根據(jù)組件的組成關(guān)系，建立組件結(jié)構(gòu)樹；對各組件的子器件進行監(jiān)測；根據(jù)組件結(jié)構(gòu)樹的層次結(jié)構(gòu)建立監(jiān)測神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)；接收評估指令，利用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)獲取評估指令對應(yīng)的組件的子器件的監(jiān)測信息，根據(jù)預(yù)設(shè)的評估模型，對評估指令對應(yīng)的組件進行評估；其中，結(jié)構(gòu)樹依次包括子器件、器件以及組件三個層次結(jié)構(gòu)；評估指令對應(yīng)一評估單元，評估單元包括至少一個組件。本申請利用組件結(jié)構(gòu)樹配合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)預(yù)設(shè)的評估模型，對軌道交通的各組件進行評估，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，為軌道交通的正常用作提供保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及故障預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軌道交通健康評估方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

軌道健康管理的傳統(tǒng)方法是PHM(Prognostics Health Management)即故障預(yù)測與健康管理。PHM是通過建立故障頻發(fā)區(qū)域的周期模型，對監(jiān)控設(shè)備的健康狀況進行監(jiān)測，從而達到預(yù)測故障、提高運維效率的目的。PHM其通用方法有三類：基于模型的預(yù)測方法(model-based approaches)、數(shù)據(jù)驅(qū)動的預(yù)測方法(data-driven approaches)、以及混合預(yù)測方法(hybrid approaches)。

軌道交通PHM特殊之處在于，重大軌道交通事故非常罕見，從而正負樣本極其的不均衡。一方面對各部件的使用年限進行跟蹤推斷部件使用壽命，另一方面對車輛電壓、電流、震動等監(jiān)控參數(shù)進行監(jiān)控及時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)變化發(fā)生異常情況的時間拐點，最后通過結(jié)合兩者，對車輛健康程度進行綜合評估。正負樣本極其的不均衡的情況下，需要排除一些“偽故障”的信息避免造成干擾，以便在虛報和漏報之間找到平衡，在合理的檢查次數(shù)下，能夠在每次故障發(fā)生前期，感知并發(fā)出提示信息，以降低重大事故的發(fā)生率，從而減少人員傷亡損失。

但是，在日常使用過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)軌道交通PHM出現(xiàn)漏報和虛報時，尤其是出現(xiàn)漏報情況時，引發(fā)安全事故所造成的后果更加嚴(yán)重，漏報的后果更嚴(yán)。

因此，如何提高可靠性，避免漏報情況的出現(xiàn)，是現(xiàn)階段急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┮环N軌道交通健康評估方法及系統(tǒng)，利用組件結(jié)構(gòu)樹配合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)預(yù)設(shè)的評估模型，對軌道交通的各組件進行評估，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，為軌道交通的正常用作提供保障。

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N軌道交通健康評估方法，所述方法包括以下步驟：

獲得軌道交通設(shè)備的組件，并根據(jù)組件的組成關(guān)系，建立組件結(jié)構(gòu)樹；

對各組件的子器件進行監(jiān)測；

根據(jù)所述組件結(jié)構(gòu)樹的層次結(jié)構(gòu)建立監(jiān)測神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)；

接收評估指令，利用所述神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)獲取所述評估指令對應(yīng)的組件的所述子器件的監(jiān)測信息，根據(jù)預(yù)設(shè)的評估模型，對所述評估指令對應(yīng)的組件進行評估；其中，

所述結(jié)構(gòu)樹依次包括子器件、器件以及組件三個層次結(jié)構(gòu)；

所述評估指令對應(yīng)一評估單元，所述評估單元包括至少一個所述組件。

具體的，所述神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)包括多個神經(jīng)元節(jié)點，各所述神經(jīng)元節(jié)點與各所述子器件、所述器件以及所述組件一一對應(yīng)；

所述神經(jīng)元節(jié)點用于接收對應(yīng)的所述子器件、所述器件或所述組件的監(jiān)測信息，當(dāng)所述監(jiān)測信息的數(shù)量超過預(yù)設(shè)的上報閾值時，向上一級所述神經(jīng)元節(jié)點上報。

具體的，所述組件包括至少一個所述器件；

所述器件包括至少一個所述子器件。

具體的，所述評估模型包括剩余壽命預(yù)測模型，所述剩余壽命預(yù)測模型對應(yīng)的評估流程包括以下步驟：

對所述評估單元對應(yīng)的所述子器件進行建模；