[发明专利]一种ATP车载设备故障率预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及高速铁路列车运行控制技术领域，尤其涉及一种ATP车载设备故障率预测方法。

背景技术

ATP车载设备是保证列车安全高效运行的重要技术装备。目前全路在用的ATP类型有300T，300S，300H，200H，200C和C3D等，各设备类型由于前期设计、生产工艺、测试环境等差异，随着走行公里、运用环境的不同，设备质量不尽相同，表现出的故障情况也不尽相同。

然而，目前针对ATP车载设备的维修规范相对单一，仅根据设备本身结构的不同，简单地区分6种设备类型的维修项目和维修范围，未考虑设备运用的地域、路局、自然环境等因素。此外，对于ATP车载设备备品备件的储备，仅根据所管辖内动车组的数量全路做了统一的规定，储备哪些配件、储备多少基本上都是依据经验，而且，在相对一段时间内恒定不变，不会随着ATP设备故障情况动态调整。如此造成的结果是，部分ATP备品备件储备量不足而影响设备维修，同时，部分ATP备品备件储备过量又造成资源不均衡。

发明内容

本发明的目的是提供一种ATP车载设备故障率预测方法，可以短时预测ATP车载设备的故障率趋势，为合理优化配置ATP备品备件提供科学参考。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种ATP车载设备故障率预测方法，包括：

获取ATP车载设备运行故障历史数据；

将获取到的ATP车载设备运行故障历史数据相空间重构至高维空间数据；

基于重构后的高维空间数据并结合Lyapunov指数法判断ATP车载设备运行故障历史数据是否具有混沌特性；

若是，则建立混沌预测模型，采用支持向量机SVM拟合预测数据与ATP车载设备运行故障历史数据之间的函数关系，从而预测ATP设备故障率的动态变化趋势。

所述将获取到的ATP车载设备运行故障历史数据相空间重构至高维空间数据包括：

获取到的ATP车载设备运行故障历史数据是长度为n的一维时间序列X，表示为：

X＝{x_i|i＝1,2,…,n}；

假设当前ATP车载设备类型为ATP-X，则定义：

xi=Σj=1iajΣj=1isj;]]>

式中，a_j表示第_j天全路ATP-X设备发生的故障件数；s_j表示第_j天全路ATP-X设备的走行公里数；

选取ATP-X设备某一段时间内的一维时间序列X，对时间序列X采用延迟嵌入的方式进行重构，得到重构后的高维空间数据Y：