[发明专利]一种基于孤立森林算法的堆垛机轨道损伤定位方法

权利要求书

1.一种基于孤立森林算法的堆垛机轨道损伤定位方法，其特征在于，包括：

S1、获取轨道损伤特征集；步骤S1包括：

S101、获取轨道监测数据，所述轨道监测数据包括位置信息及时域幅值信息；

S102、基于轨道监测数据生成轨道损伤特征集T，T＝{E,D₁,D₂,…,D_j}，E为时域幅值信息，D₁至D_j为时域幅值信息进行小波变换后得到的细节系数；

且在步骤S101至S102之间还包括：

按预设长度对轨道监测数据进行区间平滑处理；

S2、对轨道损伤特征集进行加窗处理，并利用孤立森林算法在窗口处于每一个位置时随机选择样本点，并生成多个孤立树；

S3、遍历每一个样本点对应的所有孤立树，计算每一个样本点的异常值分数；

S4、若异常值分数满足预设条件，则将对应的异常值分数对应的轨道位置作为轨道损伤位置。

2.如权利要求1所述的基于孤立森林算法的堆垛机轨道损伤定位方法，其特征在于，步骤S2包括：

S201、将窗口设置在轨道损伤特征集一端；

S202、从加窗数据中随机选择多个样本点，提取样本数据放入根节点生成孤立树，将根节点作为当前节点；

S203、随机指定一个维度特征，在当前节点中的样本数据中随机产生一个切割点；

S204、以所述切割点生成一个超平面，将小于所述切割点的样本数据放入第一子节点，将样本数据放入第二子节点；

S205、将最新产生的子节点作为当前节点，递归执行步骤S203至S204，直到最新产生的子节点中只包括一个样本点对应的样本数据；

S206、反复执行步骤S202至S205，直到生成t个孤立树，作为窗口处于当前位置的孤立森林；

S207、将窗口按预设步长向轨道损伤特征集另一端移动，每移动一次均按步骤S202至S206生成对应窗口位置的孤立森林，直到窗口移动到轨道损伤特征集另一端。

3.如权利要求2所述的基于孤立森林算法的堆垛机轨道损伤定位方法，其特征在于，步骤S3中，按下式计算每一个样本点的异常值分数：

式中，为选择样本点生成孤立树时，第k个样本点x_k的异常值分数；h(x_k)为路径长度；

式中，表示孤立树的平均路径长度，H(k)表示用ln(k)+γ来估算的调和数，γ为欧拉常数。

4.如权利要求1至3任一项所述的基于孤立森林算法的堆垛机轨道损伤定位方法，其特征在于，步骤S4包括：

S401、对所有样本点的异常值分数按大小进行排序；

S402、计算样本点的异常值分数的上四分位数；

S403、将大于所述上四分位数的异常值分数作为满足预设条件的异常值分数。