[發明專利]一種高速列車可維修性知識圖譜構建方法

有效

• 申請號: 202210093725.4
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114417015B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 張海柱;黎榮;郭恒;丁國富;魏永杰
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G06F16/36
• 分類號: G06F16/36;G06F18/214;G06N20/00
• 代理公司: 成都海成知識產權代理事務所(普通合伙) 51357
• 代理人: 龐啟成

本發明涉及一種高速列車可維修性知識圖譜構建方法，包括以下步驟：步驟1：構建高速列車可維修性知識圖譜模式層；步驟2：構建高速列車可維修性知識圖譜數據層；步驟3：采用Neo4j圖數據庫進行知識存儲。通過構建多域融合的高速列車可維修性本體，使得設計域、故障域、維修域數據可以相互關聯。

技術領域

本申請涉及知識圖譜技術領域，具體而言，涉及一種高速列車可維修性知識圖譜構建方法。

背景技術

我國高速列車體量大、品種多，經受復雜的作用關系、地理氣候、運用工況的考驗，極易誘發各類故障和威脅運行安全。高速列車運營過程中的維修性數據和知識對產品性能改進至關重要。然而，目前產品生命周期研發要素考慮不全面，較少從設計和運維端到端雙向協同角度考慮產品設計，使得設計和運維數據難以互通和共享，導致產品全生命周期設計不閉環，缺少必要的信息反饋完成產品從源頭上改進不足和提升性能，難以為高速列車可維修性提供“數據+模型+知識”。

在高速列車設計中，要實現可維修性知識提取并不容易，難點在于：①各階段數據結構不一致，高速列車設計階段數據大多為設計標準、設計手冊等非結構化文本數據，而運維階段則有非結構化的維修手冊、半結構化及結構化的故障維修記錄等數據；②各階段數據量大，高速列車是復雜的巨系統，數據量十分龐大，尤其是運維階段更為明顯；③領域概念關系復雜，高速列車各階段所涉及知識繁雜，設計人員難以理解不同領域概念之間錯綜復雜的關系。為解決上述問題，本發明提出了一種高速列車可維修性知識圖譜構建方法。

發明內容

為了解決高速列車設計中的難點，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供一種高速列車可維修性知識圖譜構建方法，包括以下步驟：

步驟1：構建高速列車可維修性知識圖譜模式層。

步驟2：構建高速列車可維修性知識圖譜數據層。

步驟3：采用Neo4j圖數據庫進行知識存儲。

優選的，參見圖1，在步驟1中包括以下步驟：

步驟11:構建用于高速列車可維修性知識本體模型架構；

步驟12:構建高速列車可維修性本體；

步驟13:在protégé中實現高速列車可維修性本體結構化。

優選的，參見圖2所示，在步驟11中，針對高速列車設計時、運行時及維護時這三個階段的可維修性知識內容進行表達。

在高速列車設計階段，對高速列車設計流程進行分析，明確各階段輸入輸出，統計設計信息，其中設計信息至少包括產品結構、標準、材料，對設計信息及設計實體內容進行表達。

在高速列車運行階段，對高速列車零件故障信息、與零件故障相關的產品信息及結構關系、在運行階段使用的傳感器設備、運行保障人員信息內容進行表達。當高速列車零件故障信息、與零件故障相關的產品信息及結構關系、在運行階段使用的傳感器設備、運行保障人員信息內容發生變化(如轉向架結構發生變化、傳感器設備進行調整更換)時，在本體模型架構中新建相應的概念，增加或刪除相關的本體實例，并更新實例之間的鏈接關系，完成本體模型的更新。

在高速列車檢修階段，對高速列車零件維修工藝流程、維修設備布局、操作人員、維修設備內容進行表達，當維修工藝流程、維修設備布局、操作人員、維修設備內容需要進行修改(如選擇更好地維修工藝、維修設備)時，新建相應的概念、更新關系，完成本體模型的更新。

優選的，在步驟12中，具體包括以下步驟：

步驟121：定義高速列車可維修性本體；

步驟122：基于多域特征分析的本體模型架構，建立高速列車可維修性本體的概念和屬性關系。

優選的，步驟121中包括以下操作：