[发明专利]一种基于多源信号维度嵌入的列车稳定性评估方法及系统

权利要求书

1.一种基于多源信号维度嵌入的列车稳定性评估方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

S1、获取振动传感器所采集的M个采样周期的振动幅度信号序列，每一个采样周期的振动幅度信号序列为基于各个采样时间的一维的振动幅度信号序列；

S2、在第一个采样周期的振动幅度信号序列中，将该振动幅度值序列进行升维变换，构建得到多个高维向量的振动幅度数据组，每一个高维向量的振动幅度数据组的维度不同；

S3、计算每一个高维向量的振动幅度数据组中两两向量之间的相空间距离，在计算得到的所有相空间距离中取相空间距离最小值，作为每一个高维向量振动幅度数据组的相空间距离最小值；

S4、根据相邻两个维度的振动幅度数据组各自的相空间距离最小值，计算得到相邻两个维度之间的跨维度特征值，并得到每两个相邻维度之间的维度扩充特征系数，并当若所述维度扩充特征系数不变时，则对应的最高维度作为最终特征维度D，将第一个采样周期的振动幅度信号序列升维变换至具有D维向量的振动幅度数据组；

S5、以第一个采样周期中的采样时间t_i、t_j分别为x轴、y轴的坐标点并构建一平面坐标体系，该平面坐标体系内的任一坐标点(t_i，t_j)的坐标值用该坐标点所对应的递归特征值表示；

S6、将第一个采样周期的D维向量的振动幅度数据组视为振动幅度在三维相空间中的状态轨迹，若任意两个采样时间t_i、t_j所对应的振动幅度向量在三维相空间中的距离小于等于一临界距离时，则坐标点(t_i，t_j)所对应的递归特征值为第一预设值，若大于所述临界距离时，坐标点(t_i，t_j)所对应的递归特征值为第二预设值，在所述平面坐标体系下以得到的所有的坐标点所对应的递归特征值构成第一个采样周期所对应的递归图；

S7、重复执行步骤S2～S6，依次得到M个采样周期所对应的M个递归图，对任意相邻的两个采样周期所对应的递归图中各个坐标点的递归特征值进行计算，得到相邻两个递归图的变化特征值，若所述变化特征值小于一阈值时，则判定列车系统的运行状态为稳定状态，否则判定列车系统的运行状态为非稳定状态。

2.如权利要求1所述的基于多源信号维度嵌入的列车稳定性评估方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

设置一个采样周期内的采样时间的时间序列Time_i为：

Time_i＝{t_i,t_i+τ,t_i+2τ,…,t_i+Nτ}^T (1)；

其中，t_i为采样起始时间，τ为采样时间间隔，N表示N个时间间隔；

在一个采样周期内，从采样时间t_i开始，每隔相同的采样时间间隔τ，振动传感器在各个采样时间上采集列车运动时的振动信号，共采样N个时间间隔的振动信号，构建为该采样周期内的基于采样时间的振动信号序列；

根据该振动信号序列，得到各个采样时间所对应的振动幅度值A_i，以得到该采样周期内基于采样时间的振动幅度信号序列Amp_i为：

Amp_i＝{A_i,A_i+1,A_i+2,…,A_i+N}^T (2)；

其中，A_i为对应采样时间t_i的振动幅度值，N表示N个振动幅度值。