[发明专利]一种信号设备使用寿命状态预测方法

说明书

本发明涉及一种信号设备使用寿命状态预测方法，包括：获取目标信号设备影响因素指标数据和不同历史案例的历史影响因素指标数据；将历史影响因素指标数据和目标信号设备影响因素指标数据归一化；基于归一化历史影响因素指标数据和归一化目标信号设备影响因素指标数据，计算得到不同指标的关联系数；基于不同指标的关联系数和不同指标的权重，计算得到不同历史案例的使用寿命状态匹配系数；选取最大的使用寿命状态匹配系数所对应的历史案例进行目标信号设备的使用寿命状态预测。与现有技术相比，较为科学与快速地得到目标信号设备使用寿命状态情况，有助于信号设备维保工作的开展。

技术领域

本发明涉及设施设备的性能预测领域，尤其是涉及一种信号设备使用寿命状态预测方法。

背景技术

信号设备故障是导致城市轨道交通列车延误的主要问题之一，信号设备状态管理对于列车的运行安全与运营安全十分重要。使用寿命是指设备从投入使用开始至设备退出使用为止。信号设备的使用寿命评估是涉及技术、经济、管理、社会影响和专家经验等多种方面的综合工程。

根据GB50157规定，信号系统的寿命周期为15-20年。当前，城市轨道交通信号系统的大修、更新改造规程的科学性低，地铁信号设备使用寿命评估方法以及系统的研究相对少，对信号设备健康状态的研究相对较多。中国发明专利CN103632414A“一种地铁列车信号系统在线监测与预警的装置”旨在通过数据的实时采集与在线分析的方式来诊断车载信号设备的故障。中国发明专利CN109472449A“基于群决策的城市轨道交通信号设备健康状态评价方法”提出结合多个专家成员的评价数据，来获取信号设备的评价结果。

近年来，信号设备使用寿命状态的分析受到关注，2017年发表在《铁路通信信号》上的文献“高铁信号关键设备使用寿命评估方法”与2020年发表在《城市轨道交通研究》上的文献“基于模糊层次分析法的轨道交通信号设备寿命评价模型”均探讨了信号设备使用寿命状态，并提出了结合模糊综合评判和层次分析法的状态评估方法。已有使用寿命状态的评估方法已经得到运用，也积累了一定的数据。在该背景下，如何充分利用大量的以往评估数据，以更简便地得到当前评估对象的状态及其维护策略值得商榷。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种信号设备使用寿命状态预测方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种信号设备使用寿命状态预测方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1：获取目标信号设备影响因素指标数据和不同历史案例的历史影响因素指标数据；

步骤S2：将历史影响因素指标数据和目标信号设备影响因素指标数据归一化；

步骤S3：基于归一化历史影响因素指标数据和归一化目标信号设备影响因素指标数据，计算得到不同指标的关联系数；

步骤S4：基于不同指标的关联系数和不同指标的权重，计算得到不同历史案例的使用寿命状态匹配系数；

步骤S5：选取最大的使用寿命状态匹配系数所对应的历史案例进行目标信号设备的使用寿命状态预测。

将历史影响因素指标数据和目标信号设备影响因素指标数据归一化的计算公式为：

其中，m为历史案例的个数，n为影响因素指标的个数，得到ob'_ij后，当i取1,2,3,…m时，ob'_ij为归一化历史影响因素指标数据；当i取0时，ob'_ij为归一化目标信号设备影响因素指标数据，即ob'_0j。

所述关联系数r_ij的计算公式为：