[发明专利]一种高速列车可维修性知识图谱构建方法

说明书

本发明涉及一种高速列车可维修性知识图谱构建方法，包括以下步骤：步骤1：构建高速列车可维修性知识图谱模式层；步骤2：构建高速列车可维修性知识图谱数据层；步骤3：采用Neo4j图数据库进行知识存储。通过构建多域融合的高速列车可维修性本体，使得设计域、故障域、维修域数据可以相互关联。

技术领域

本申请涉及知识图谱技术领域，具体而言，涉及一种高速列车可维修性知识图谱构建方法。

背景技术

我国高速列车体量大、品种多，经受复杂的作用关系、地理气候、运用工况的考验，极易诱发各类故障和威胁运行安全。高速列车运营过程中的维修性数据和知识对产品性能改进至关重要。然而，目前产品生命周期研发要素考虑不全面，较少从设计和运维端到端双向协同角度考虑产品设计，使得设计和运维数据难以互通和共享，导致产品全生命周期设计不闭环，缺少必要的信息反馈完成产品从源头上改进不足和提升性能，难以为高速列车可维修性提供“数据+模型+知识”。

在高速列车设计中，要实现可维修性知识提取并不容易，难点在于：①各阶段数据结构不一致，高速列车设计阶段数据大多为设计标准、设计手册等非结构化文本数据，而运维阶段则有非结构化的维修手册、半结构化及结构化的故障维修记录等数据；②各阶段数据量大，高速列车是复杂的巨系统，数据量十分庞大，尤其是运维阶段更为明显；③领域概念关系复杂，高速列车各阶段所涉及知识繁杂，设计人员难以理解不同领域概念之间错综复杂的关系。为解决上述问题，本发明提出了一种高速列车可维修性知识图谱构建方法。

发明内容

为了解决高速列车设计中的难点，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供一种高速列车可维修性知识图谱构建方法，包括以下步骤：

步骤1：构建高速列车可维修性知识图谱模式层。

步骤2：构建高速列车可维修性知识图谱数据层。

步骤3：采用Neo4j图数据库进行知识存储。

优选的，参见图1，在步骤1中包括以下步骤：

步骤11:构建用于高速列车可维修性知识本体模型架构；

步骤12:构建高速列车可维修性本体；

步骤13:在protégé中实现高速列车可维修性本体结构化。

优选的，参见图2所示，在步骤11中，针对高速列车设计时、运行时及维护时这三个阶段的可维修性知识内容进行表达。

在高速列车设计阶段，对高速列车设计流程进行分析，明确各阶段输入输出，统计设计信息，其中设计信息至少包括产品结构、标准、材料，对设计信息及设计实体内容进行表达。

在高速列车运行阶段，对高速列车零件故障信息、与零件故障相关的产品信息及结构关系、在运行阶段使用的传感器设备、运行保障人员信息内容进行表达。当高速列车零件故障信息、与零件故障相关的产品信息及结构关系、在运行阶段使用的传感器设备、运行保障人员信息内容发生变化(如转向架结构发生变化、传感器设备进行调整更换)时，在本体模型架构中新建相应的概念，增加或删除相关的本体实例，并更新实例之间的链接关系，完成本体模型的更新。

在高速列车检修阶段，对高速列车零件维修工艺流程、维修设备布局、操作人员、维修设备内容进行表达，当维修工艺流程、维修设备布局、操作人员、维修设备内容需要进行修改(如选择更好地维修工艺、维修设备)时，新建相应的概念、更新关系，完成本体模型的更新。

优选的，在步骤12中，具体包括以下步骤：

步骤121：定义高速列车可维修性本体；

步骤122：基于多域特征分析的本体模型架构，建立高速列车可维修性本体的概念和属性关系。

优选的，步骤121中包括以下操作：