[發明專利]一種智慧軌道無人駕駛車輛故障基因識別方法及系統

有效

• 申請號: 202011616264.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112650204B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 劉輝;李燕飛;楊睿;段鑄;尹詩;李燁;鄭廣濟
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 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軌道無人駕駛車輛故障基因識別方法及系統，采用基于增量式網絡爬蟲方法獲取列車歷史振動數據；對所述振動數據的振動幅度E_A，振動周期E_T進行預處理，輸出新的X；將X作為故障檢測模塊的輸入，檢測故障序列后，輸出故障序列數據E；將所述故障序列數據E作為降維模型的輸入，輸出可編碼的基因序列I₁,I₂,I₃,I₄；將所述可編碼的基因序列I₁,I₂,I₃,I₄整合為DNA序列S＝S₁,S₂,S₃,...,S_N，提取所述DNA序列的堿基特征，并排列組合所述堿基特征，形成可預測的預判定候選車輛部件故障基因V_s；利用所述候選車輛部件故障基因訓練雙向長短時記憶網絡深度學習模型，得到分類模型。本發明可以準確識別車輛故障的位置及類型。

技術領域

本發明涉及故障識別領域，特別是一種智慧軌道無人駕駛車輛故障基因識別方法及系統。

背景技術

隨著道路和車輛建設關鍵技術的發展，高鐵成為了我國交通運輸的中流砥柱。近些年來，高鐵的運行速度及自動化駕駛程度的提升對其安全性提出了更高的要求。列車安全保障成為國際交通關注的重點。目前國內大多高鐵的無人駕駛程度達到了GOA2(有人監督的列車自動駕駛)，如果列車的組件模塊發生的故障可以被及時甚至提前診斷出來，則能對列車的安全起到重要的保障作用。

現階段無人駕駛列車的故障識別手段主要有人工診斷、拆解檢查、磁粉探傷、滲透探傷、超聲探傷等。如公開號為CN111380708A的發明專利申請通過設置閾值并計算各軸承轉速、單車速度等數值判定列車車軸是否抱死從而進行故障診斷。公開號為CN111024416A的發明專利申請通過設定列車部件溫度閾值的方法來判定列車是否符合安全運行標準。上述方法一般是通過設定某種閾值來判定某個部件是否出現故障，這些方法存在一定的局限性，包括故障判定準確率不足、故障判定范圍較小等，嚴重影響故障識別精度。

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，提供一種智慧軌道無人駕駛車輛故障基因識別方法及系統，準確識別車輛故障的位置及類型。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種智慧軌道無人駕駛車輛故障基因識別方法，包括以下步驟：

S1、采用基于增量式網絡爬蟲方法獲取列車歷史振動數據；

S2、對所述振動數據的振動幅度E_A，振動周期E_T進行預處理，輸出新的X；

S3、將X作為故障檢測模塊的輸入，檢測故障序列后，輸出故障序列數據E；

S4、將所述故障序列數據E作為降維模型的輸入，輸出可編碼的基因序列I₁,I₂,I₃,I₄；

S5、將所述可編碼的基因序列I₁,I₂,I₃,I₄整合為DNA序列S＝S₁,S₂,S₃,...,S_N，提取所述DNA序列的堿基特征，并排列組合所述堿基特征，形成可預測的預判定候選車輛部件故障基因V_s；

S6、利用所述候選車輛部件故障基因訓練雙向長短時記憶網絡深度學習模型，得到分類模型。

本發明的分類模型基于數據驅動手段來識別車輛的振動信號中蘊含的故障信息，可以實現車輛設備的故障診斷，準確識別出故障類型。

優選的，還包括：