[發明專利]一種智慧交通無人駕駛車輛故障基因診斷方法及系統

在審

• 申請號: 202011616139.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112836577A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 劉輝;楊睿;王佳康;尹昱成;譚靜
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;王娟

本發明公開了一種智慧交通無人駕駛車輛故障基因診斷方法及系統，虛擬LabVIEW圖形化數據采集系統與現有CAN、車載以太網和WiFi的結合為大量歷史數據需求提供了保障，大數據車載互聯、車輛故障信息檢測、基因信號轉化、可編碼的基因序列特征提取、故障模塊的DNA序列模板庫搭建、深度學習人工智能建模相互配合，準確識別車輛故障的位置及類型。

技術領域

本發明涉及車輛故障識別領域，特別是一種智慧交通無人駕駛車輛故障基因診斷方法及系統。

背景技術

交通的智能化是當今和未來交通行業發展的核心之一。無人駕駛汽車是交通行業智能水平的重要體現和核心代表。它是未來交通車輛的基本運行方式。與鐵路交通相比，公路交通具有路線靈活，時間可控性好等特點。無人駕駛車輛可以減輕交通擁堵及管理壓力，降低了駕駛者的門檻同時還減少了使用者的精力損耗。另外，智能汽車的最大優點則是減少交通事故及人員傷亡，成體系的無人駕駛策略可以有效避免交通事故的發生。

在這其中，保障無人駕駛車輛安全穩定性的最關鍵環節則是故障檢測維修，提前的故障預知和精準的故障修復。據統計顯示，在2010～2015短短五年間，便有超過22000件與無人駕駛汽車有關的發明專利申請，其中涉及故障識別的專利申請不在少數。公開號為CN108415409B的專利采用本地故障診斷設備、遠程故障診斷設備以及專家診斷設備的結合來實現多地遞增的汽車故障診斷。其中對于本地故障診斷來說存在一定的局限性，它僅能處理一些常見的小故障問題，而對于一些疑難雜癥則缺乏應對方法，而當故障診斷等級上升到遠程診斷甚至專家診斷時，其檢修性價比、及時效性都大打折扣。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種智慧交通無人駕駛車輛故障基因診斷方法及系統，提高車輛故障識別精度。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種智慧交通無人駕駛車輛故障基因診斷方法，包括以下步驟：

S1、采集無人駕駛車輛整段電壓波形E_dy、電流波形E_dl、溫度波形E_wd、振動波形E_zd，將所述電壓波形E_dy、電流波形E_dl、溫度波形E_wd、振動波形E_zd整合為數據矩陣X^*；

S2、將數據矩陣X^*輸入到RNNs網絡，剔除異常值，輸出X，利用X進行故障信號檢測，得到故障信號矩陣E；

S3、將故障信號矩陣E轉化為由4種堿基A,T,C,G表達的可編碼基因序列O₁,O₂,O₃,O₄；

S4、將O₁,O₂,O₃,O₄整合為DNA序列S＝S₁,S₂,S₃,...,S_N，對S進行特征提取，得到預判定的候選車輛部件故障基因V_s；

S5、將所述的預判定候選車輛部件故障基因V_s的部分數據、門控循環單元網絡模型隱含層初始神經元個數Θ₀作為多目標蝗蟲優化算法的輸入，以具有隱含層神經元個數Θ_κ的門控循環單元網絡模型作為輸出，訓練門控循環單元網絡模型，得到分類模型；

S6、實時采集的無人駕駛車輛電壓波形E_dy、電流波形E_dl、溫度波形E_wd、振動波形E_zd，將所述電壓波形E_dy、電流波形E_dl、溫度波形E_wd、振動波形E_zd整合為數據矩陣后輸入所述故障分類模型，進行故障分類識別。