一种用于轨道交通故障检测的数据监管方法及系统与流程

本发明涉及轨道交通数据监管，具体为一种用于轨道交通故障检测的数据监管方法及系统。

背景技术：

1、随着城市轨道交通线路运营里程的不断增加，轨道交通行业的工作重点正由投资建设逐步向运营管理转移。车站作为轨道交通运营管理的基本单元，承担着客运管理和设备管理的职责。车站精细化管理是轨道交通运营管理的主要目标，是轨道交通线路安全、快捷、有序运行的基础和保障，是轨道交通行业高质量发展的重要抓手。为实现对轨道交通故障情况的有效监管，现有技术通常采用巡检的方式来及时掌控轨道交通中各位置的运行情况。

2、现有的用于轨道交通故障检测的数据监管系统，往往通过巡检设备按提前预置的巡检路线对轨道交通中的各个重要位置进行巡检，通过巡检设备上内置的各种传感器实现对巡检位置处数据的采集，但是，该方式存在较大的缺陷，该方式未考虑到轨道交通中不同巡检位置处出现故障时的关联性（即一处巡检位置出现故障情况，可能对其余巡检位置的运行情况造成影响，间接导致其余巡检位置出现故障，进而对其余巡检位置的巡检需求提升），依旧按照原有的巡检路线进行巡检，可能会耽误发现故障源对应巡检位置的及时性（如：已经巡检过的某个巡检结果正常的巡检位置与正在巡检的巡检结果异常的巡检位置存在关联性，那么对该已巡检的巡检结果正常巡检位置的复检需求则较高），进而现有技术缺乏在巡检结果出现异常的情况下，对巡检设备在后续过程中的巡检路线的应对及规划。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于轨道交通故障检测的数据监管方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于轨道交通故障检测的数据监管方法，所述方法包括以下步骤：

3、s1、获取待测轨道交通的巡检任务集，通过巡检设备上的传感器实时获取巡检过程中每个巡检任务对应的巡检信息，并通过无线网络实时传输给云端；

4、s2、云端对巡检设备传输的巡检信息进行分析，判定相应巡检信息对应的巡检状态；并在巡检状态异常时，结合历史巡检数据，生成相应巡检任务对应的关联复检对象集；所述巡检状态包括巡检状态正常及巡检状态异常；

5、s3、按先后顺序获取待测轨道交通的巡检任务集中未执行的巡检任务构成的集合，记为巡检需求集；结合巡检状态异常的巡检任务对应的关联复检对象集，生成巡检异常应对序列，并对巡检设备的巡检任务集进行更新替换，待相应的巡检设备完成对巡检异常应对序列中所有巡检任务的巡检后，将巡检设备的巡检任务集恢复为初始状态；初始状态的巡检任务集为数据库中预置的；

6、s4、每次生成巡检异常应对序列时，云端均会生成巡检预警信息，并反馈给管理员，管理员能够对s3中对巡检设备的巡检任务集进行更新替换过程进行人为干预；所述巡检预警信息为巡检状态异常的巡检任务及相应的巡检时间。

7、进一步的，所述巡检信息为不同传感器对相应巡检任务的采集结果的集合；

8、所述s2中云端对巡检设备传输的巡检信息进行分析，判定相应巡检信息对应的巡检状态时，将每j巡检任务对应的巡检信息中第i项采集结果记为aji；

9、将aji与数据库中第j个巡检任务对应的预置巡检信息内的第i个预置巡检数据波动区间进行比较，当aji属于数据库中第j个巡检任务对应的预置巡检信息内的第i个预置巡检数据波动区间时，则判定第j个巡检任务对应的第i项采集结果正常；反之，则判定第j个巡检任务对应的第i项采集结果异常；

10、若第j个巡检任务对应的巡检信息中存在一项或多项异常的采集结果，则判定第j个巡检任务相应巡检信息对应的巡检状态异常；反之，则判定第j个巡检任务相应巡检信息对应的巡检状态正常。

11、本发明巡检任务的巡检结果异常对应的情况是轨道交通中相应巡检任务对应位置处出现故障情况；巡检任务的巡检结果正常对应的情况是轨道交通中相应巡检任务对应位置处未出现故障情况。

12、进一步的，所述s2中生成相应巡检任务对应的关联复检对象集的方法包括以下步骤：

13、s21、获取对应巡检状态异常的巡检任务，并将第k个巡检状态异常的巡检任务记为bk；将初始状态的巡检任务集中除bk之外的任意一个巡检任务记为bn；

14、s22、获取历史数据中bk与bn对应的巡检信息关联值，记为g（bk，bn）；

15、g（bk，bn）=gq（bk，bn）/gz（bk，bn），

16、其中，gz（bk，bn）表示bk与bn之间的有效巡检回合链中，存在bk对应的巡检信息异常的有效巡检回合链个数；

17、gq（bk，bn）表示gz（bk，bn）对应的各个有效巡检回合链中，存在bn对应的巡检信息异常的有效巡检回合链个数；

18、每个bk与bn之间的有效巡检回合链中包括一个或多个第一类型链节点及一个或多个第二类型链节点，第一类型链节点为bk对应的巡检信息，第二类型链节点为bn对应的巡检信息；且每个bk与bn之间的有效巡检回合链中任意一个链节点与其余链节点分别对应巡检时间之间的时间间隔存在小于第二预设值的情况；

19、s23、将g（bk，bn）与第一预设值进行比较，

20、若g（bk，bn）大于等于第一预设值，则判定bn为bk对应的关联复检对象集中的一个元素；

21、若g（bk，bn）小于第一预设值，则判定bk对应的关联复检对象集中不包含bn。

22、本发明获取bk与bn之间的有效巡检回合链个数，是为了锁定判断bk与bn之间关联性的具体场景个数，进而为后续步骤中准确计算历史数据中bk与bn对应的巡检信息关联值提供了数据参照。

23、进一步的，所述s3中生成巡检异常应对序列的方法包括以下步骤：

24、s31、获取巡检需求集，记为w；获取bk对应的关联复检对象集，记为wf；并将w与wf的并集记为wx；

25、s32、获取wf中每个元素的巡检信息关联值，并按对应巡检信息关联值从大到小的顺序对wf中的各个元素进行排序，得到第一参照序列；根据w中各个元素的先后位置，生成第二参照序列，且生成的第二参照序列中剔除w与wf的交集内的元素；并将第二参照序列拼接到第一参照序列的后方，生成巡检异常应对参照序列；

26、s33、对wx中元素进行排列组合，生成不同的组合序列，并得到每个组合序列的异常应对适配干涉值，每个组合序列中包括wx中的所有元素且每个元素对应的个数为一个；将第r个组合序列的异常应对适配干涉值记为rr，

27、，

28、其中，β1、β2及β3为不同的转化系数，且β1、β2及β3分别对应的值均为数据库中预置的常数；

29、lr表示第r个组合序列对应的巡检总路程；所述巡检总路程表示相应组合序列中任意两个相邻的元素之间的最短距离之和；

30、lc表示巡检异常应对参照序列对应的巡检总路程；

31、erm表示第r个组合序列中第m个元素的位置序号与相应元素在巡检异常应对参照序列中的位置序号之间的差值；mr表示第r个组合序列中的元素总个数；

32、tr表示第r个组合序列对应的关联复检时间偏差量；

33、tr=tyrp-tyh，

34、其中，p表示wf中的每个元素分别在第r个组合序列内对应的位置序号的最大值；tyrp表示第r个组合序列内前p个元素分别对应的巡检需求时长之和；tyh表示wf中的每个元素分别对应的巡检需求时长之和；每个巡检任务对应的巡检需求时长为历史数据中巡检设备在执行相应巡检任务时每次停留时长的平均值；

35、s34、选取对应的异常应对适配干涉值最小的组合序列作为巡检异常应对序列。

36、本发明构建巡检异常应对参照序列，是为了将其作为一个参照标准，进而能够准确衡量各个组合序列的异常应对适配干涉值，为后续步骤中生成巡检异常应对序列提供了数据支撑。

37、进一步的，所述s3中在生成巡检异常应对序列，并对巡检设备的巡检任务集进行更新替换后，当相应的巡检设备对巡检异常应对序列中的巡检任务进行巡检的过程中，出现新的巡检状态异常的巡检任务时，将新的巡检状态异常的巡检任务记为第一异常巡检任务，并生成第一异常巡检任务对应的巡检异常应对序列，记为第一巡检异常应对序列，并用第一巡检异常应对序列替换当前执行的巡检异常应对序列；

38、所述待相应的巡检设备完成对巡检异常应对序列中所有巡检任务的巡检后，将巡检设备的巡检任务集恢复为初始状态的过程中，若巡检异常应对序列中最后一个巡检任务对应的巡检状态异常时，则判定巡检设备未完成对该巡检异常应对序列中所有巡检任务的巡检；若巡检异常应对序列中最后一个巡检任务对应的巡检状态正常时，则判定巡检设备完成对该巡检异常应对序列中所有巡检任务的巡检。

39、进一步的，所述管理员对s3中对巡检设备的巡检任务集进行更新替换过程进行人为干预时，所述人为干预行为包括终止巡检异常应对序列对巡检设备的巡检任务集的更新替换、提前将巡检设备的巡检任务集恢复为初始状态及人为编排巡检异常应对序列。

40、一种用于轨道交通故障检测的数据监管系统，所述系统包括：

41、数据采集传输模块，所述数据采集传输模块获取待测轨道交通的巡检任务集，通过巡检设备上的传感器实时获取巡检过程中每个巡检任务对应的巡检信息，并通过无线网络实时传输给云端；

42、关联复检分析模块，所述关联复检分析模块云端对巡检设备传输的巡检信息进行分析，判定相应巡检信息对应的巡检状态；并在巡检状态异常时，结合历史巡检数据，生成相应巡检任务对应的关联复检对象集；所述巡检状态包括巡检状态正常及巡检状态异常；

43、巡检任务更替管理模块，所述巡检任务更替管理模块按先后顺序获取待测轨道交通的巡检任务集中未执行的巡检任务构成的集合，记为巡检需求集；结合巡检状态异常的巡检任务对应的关联复检对象集，生成巡检异常应对序列，并对巡检设备的巡检任务集进行更新替换，待相应的巡检设备完成对巡检异常应对序列中所有巡检任务的巡检后，将巡检设备的巡检任务集恢复为初始状态；初始状态的巡检任务集为数据库中预置的；

44、预警反馈模块，所述预警反馈模块每次生成巡检异常应对序列时，云端均会生成巡检预警信息，并反馈给管理员，管理员能够对巡检任务更替管理模块中对巡检设备的巡检任务集进行更新替换过程进行人为干预；所述巡检预警信息为巡检状态异常的巡检任务及相应的巡检时间。

45、进一步的，所述巡检任务更替管理模块包括巡检需求分析单元、巡检异常应对序列生成单元及巡检任务更替变换单元，

46、所述巡检需求分析单元按先后顺序获取待测轨道交通的巡检任务集中未执行的巡检任务构成的集合，记为巡检需求集；

47、所述巡检异常应对序列生成单元结合巡检状态异常的巡检任务对应的关联复检对象集，生成巡检异常应对序列；

48、所述巡检任务更替变换单元对巡检设备的巡检任务集进行更新替换，待相应的巡检设备完成对巡检异常应对序列中所有巡检任务的巡检后，将巡检设备的巡检任务集恢复为初始状态。

49、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明考虑到轨道交通中不同巡检位置处出现故障时的关联性，并根据关联巡检任务及原有的未巡检的巡检任务，对新的巡检任务集进行规划；并根据对应的异常应对适配干涉值，筛选应对相应巡检异常情况的巡检异常应对序列；确保对轨道交通中发现其余故障位置的及时性与全面性，降低轨道交通中故障位置造成的影响，实现对轨道交通故障检测数据的有效监管。