[发明专利]一种轨道车辆门系统亚健康诊断方法

说明书

本发明公开了一种轨道车辆门系统亚健康诊断方法，首先，根据不同亚健康运行状态与健康运行状态的区别，选取能够体现亚健康状态和健康状态运行状态差异的多部件作用时段；再分别对开门过程和关门过程的多部件作用时段进行特征提取；利用弹性网络模型对提取的特征进行筛选获得开门特征集和关门特征集；计算待检测数据的开门特征集和关门特征集的特征数据，结合健康状态特征数据，利用DPC算法分别对待检测开门特征数据和待检测关门特征数据进行聚类分析，完成待检测数据亚健康诊断。该种亚健康诊断方法能够快捷且通用地对门系统是否处于亚健康状态进行判定，适用于多种亚健康类型。

技术领域

本发明属于涉及城市轨道交通领域，具体涉及一种轨道车辆门系统亚健康诊断方法。

背景技术

随着轨道交通行业的发展，城轨车门运行的安全性、可靠性受到广泛重视。门系统的高频率使用、复杂的车辆运行环境及未知的人为原因，使得车门故障数占据所有车辆零部件故障总数的30％以上。因此，提高车门系统运行的质量和可靠性对城轨列车高效安全运营具有重要意义。

车辆门系统亚健康是指门系统所处的一种中间状态，在该状态下，系统功能仍能够实现，但实现过程中其状态与标准状态已发生一定程度的偏离，此状态进一步发展，将导致某种或多种类型的故障。进行亚健康状态研究，能在故障产生真正产生之前发现异常，有效阻止故障发生，维护系统运行安全。

城轨车门系统在运行过程中，每天都会产生海量数据。如何能高效而简便地从大量数据中快速而准确地筛选出可能的亚健康数据亟待研究。亚健康状态研究通常采用的方法是采集不同工况下的车门运行历史数据或实验数据，提取特征值，借助分类算法构建故障分类模型，基于故障分类模型对车门实时运行状态进行诊断。但是，车门的健康状态不是一个固定的状态，而是在一定范围内都可称为“健康”；同时，亚健康状态又区别于故障状态，它偏离健康状态的程度更微小。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种能够将轨道车辆门系统亚健康状态和健康状态进行区分的亚健康诊断方法。

技术方案：本发明所述的一种轨道车辆门系统亚健康诊断方法，该方法包括步骤如下：

(1)获取门系统开门和关门两个过程的运行状态曲线，并进行数据预处理；

(2)根据不同亚健康运行状态与健康运行状态的区别，选取能够体现亚健康状态和健康状态运行状态差异的多部件作用时段；

(3)分别对开门过程和关门过程的多部件作用时段进行特征提取；

(4)利用弹性网络对步骤(3)中提取的特征进行筛选获得开门特征集和关门特征集；

(5)计算待检测数据的开门特征集和关门特征集的特征数据，结合健康状态特征数据，利用DPC算法分别对待检测开门特征数据和待检测关门特征数据进行聚类分析，完成待检测数据亚健康诊断。

优选的，步骤(1)中门系统开关过程采用电机驱动，获取的门系统运行状态曲线包括开门和关门过程中产生的行程、速度、电流状态曲线。

优选的，步骤(2)中对每种运行状态曲线，结合亚健康运行状态生成的物理机理以及亚健康运行状态曲线与健康运行状态曲线的区别，获取不同亚健康运行状态与健康运行状态存在区别的时段；结合不同亚健康运行状态与健康运行状态存在区别的时段得到多部件作用时段。

优选的，步骤(3)中将多部件作用时段分为若干子段，分别对每个子段进行特征提取。

进一步的，步骤(3)中开门过程和关门过程中对多部件作用时段提取的特征包括：多部件作用时段全局信息特征、多部件作用时段各子段的时域特征和/或多部件作用时段运行状态曲线形态特征。