[發明專利]基于數據挖掘的高速列車電磁發射預測方法

在審

• 申請號: 202110054547.X
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112860658A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 張丹;聞映紅;宋亞麗;王國棟
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G06F16/21
• 分類號: G06F16/21;G06F16/215;G06F16/2458
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 麻吉鳳

本發明一種基于數據挖掘的高速列車電磁發射預測方法，包括：基于對高速列車電磁環境的分析，在列車靜止、加速、減速制動、勻速運行四種不同工況條件下完成對高速列車整車輻射發射測量數據的采集；結合數據挖掘理念分為定義挖掘目標、數據取樣、數據探索、數據清洗、數據預處理五個過程對采集的高速列車整車輻射發射測量數據進行處理；基于處理后的數據采用神經網絡的建模方法進行挖掘建模，通過對誤差值的比較對所建模型進行評價完善，完成高速列車電磁發射預測模型的構建，利用高速列車電磁發射預測模型實現高速列車電磁發射預測。本發明采用了數據挖掘的理念，有效地建立高速列車電磁發射預測模型，更好的分析高速列車的電磁發射特性。

技術領域

本發明涉及數據挖掘、電磁兼容和電磁測量技術領域，尤其涉及一種基于數據挖掘的高速列車電磁發射預測方法。

背景技術

高速動車組車內電氣電子設備眾多、車內空間有限、電磁環境非常復雜。因此盡管各車載電氣電子設備均已在EMC實驗室進行過各項電磁兼容認證試驗，但仍有必要對動車組列車內部空間電磁環境和關鍵信號設備的電磁兼容性能進行現場測量。

在研究高速列車電磁發射測量數據的過程中，需要從大量的，不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的實際應用數據中，提取隱含在其中的，人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識，因此電磁兼容測量數據的維度比較大，而且測量中很難保證每個維度的數據都是完整的，為解決這一問題，采用數據挖掘處理方法來對測量數據進行處理，并在此基礎上建立高速列車電磁發射預測模型，實現對高速列車電磁發射的預測分析。

發明內容

本發明的實施例提供了一種基于數據挖掘的高速列車電磁發射預測方法，以克服現有技術的缺陷。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案。

一種基于數據挖掘的高速列車電磁發射預測方法，包括以下步驟：

S110、基于對高速列車電磁環境的分析，在列車靜止、加速、減速制動、勻速運行四種不同工況條件下完成對高速列車整車輻射發射測量數據的采集；

S120、結合數據挖掘理念分為挖掘目標、數據取樣、數據探索、數據清洗、數據預處理五個過程對采集的高速列車整車輻射發射測量數據進行處理；

S130、基于處理后的數據采用神經網絡的建模方法進行挖掘建模，通過對誤差值的比較對所建模型進行評價完善，完成高速列車電磁發射預測模型的構建，利用所述高速列車電磁發射預測模型實現高速列車電磁發射預測。

優選地，所述S110包括：

以電磁兼容三要素為出發點對高速列車的電磁環境進行全面分析，包括：首先，分析高速列車中存在的三種騷擾源，即列車牽引和逆變系統產生的低頻磁場騷擾、列車弓網離線產生的高頻輻射騷擾及牽引電流產生的傳導性干擾；其次，分析三種傳輸耦合途徑：傳導耦合、輻射耦合及串擾耦合；最后，根據各設備實際工作特點分析存在的敏感設備；

結合上述電磁環境分析，依照現有的測量標準，選擇測量環境及測量位置，分別對不同工況下高速列車整車的輻射發射進行實際測量，完成對原始測量數據的采集。

優選地，所述S120包括：

(1)確定挖掘目標為高速列車整車輻射發射預測分析，收集和整理整車輻射發射測量數據；

(2)采用相關分析檢測方法去除原始測量數據中無關和冗余數據；

(3)采用屬性規約的方法減少數據維數，從處理后的測量數據中抽取一個與挖掘數據有關的樣本數據子集；采用屬性構造的方法對樣本數據子集中數據進行規范化處理，使其適用于挖掘任務的需要。

優選地，所述S130包括：