[发明专利]一种铁路车站联锁系统智能运维方法及系统

说明书

本发明公开了一种铁路车站联锁系统智能运维方法及系统，方法为：构建铁路车站联锁系统故障运维知识图谱，通过分析联锁系统故障相关知识，总结知识图谱模式层，以自顶向下方式构建数据层；基于知识图谱的光缆传输系统运维方案决策，故障描述映射到故障知识图谱中，获得故障子图，进一步在知识图谱中搜索，将故障描述与知识图谱中已有知识进行匹配，并输出运维方案；基于现场故障数据，将故障现象描述与已有故障数据进行对比，利用贝叶斯公式获得最大概率故障，并输出；系统包括：故障数据预处理模块、知识图谱存储模块、结果输出展示模块。本发明能够有效提高铁路车站联锁系统的运维效率，减少误差，提高工作效率。

技术领域

本发明属于智能控制与决策领域，具体涉及一种铁路车站联锁系统智能运维方法及系统。

背景技术

我国铁路事业飞速发展，保证列车的安全行驶是当前铁路运行中重点研究发展的方向。车站铁路联锁系统是保证铁路列车安全运行的关键系统之一，主要保障列车在车站内的安全防护，利用信号设备之间的相互制约关系实现设备互锁，保证列车的安全运行。联锁系统每天24小时都处于日夜不间断的工作状态，发生故障是不可避免的，联锁系统发生故障如果不能够及时准确地找到故障原因及故障点，会危及到行车安全，造成严重后果。由于联锁系统结构复杂，工作环境恶劣，是故障的高频发生区域，故障原因复杂，排障工作主要是依靠车站现场工作人员依据设备原理及对故障现象的分析来推断故障点，十分依赖工作人员的专业素养及工作经验，随着列车运行速度的增长和行车密度的增大，单纯依靠维修人员的维护维修是极不效率的。而且这种人工查找故障点的方法，由于人为因素存在很大的误差性，很有可能造成错判、漏判的危险，容易造成铁路运行事故。而且由于人工排障需要一定的时间，如果排障周期过长，可能会扰乱铁路的运营秩序。

在人工智能快速发展的现代社会，由于以上问题的存在，智能化的联锁系统运维系统得到了研究者们的广泛关注，并致力于降低运维门槛，提高运维人员工作效率，实现铁路联锁系统的智能化运维符合高速铁路未来发展的趋势。

发明内容

为实现铁路车站联锁系统故障的智能化诊断、分析和决策处理。本发明提供一种铁路车站联锁系统智能运维方法及系统。

本发明的一种铁路车站联锁系统智能运维方法，包括以下步骤：

步骤1：基于相关知识数据构建铁路车站联锁系统故障运维知识图谱。

通过分析相关联锁系统故障非结构化知识、半结构化知识以及结构化知识，总结概括联锁故障运维知识图谱模式层，自顶向下的方式构建联锁故障运维知识图谱数据层。

步骤2：基于铁路车站联锁系统故障知识图谱推荐运维方案。

首先将故障描述映射到故障知识图谱中，得到故障描述子图，然后，进一步在联锁故障知识图谱中进行搜索，将故障描述与知识图谱中已有的知识进行匹配，在知识图谱中搜索可行的运维方案。

步骤3：基于贝叶斯网络和知识图谱的铁路车站联锁系统故障诊断。

基于在铁路车站现场工作人员所看到的故障现象以及联锁系统的监测数据，将故障现象描述与所获得的所有故障数据进行对比，得到该故障现象在故障现象中出现的次数，并统计在故障数据中与之相对应的故障原因、故障位置的类别数和分别出现的次数，然后通过贝叶斯公式来计算该故障现象与每个故障原因、故障位置对应的概率，然后在故障知识图谱中进行搜索，输出概率最大的故障原因、故障位置，并输出与之对应的处理方法。

进一步的，联锁故障运维知识图谱模式层是车站联锁系统相关的实体、实体间的关系以及属性的概括性描述，包括故障类型、故障现象、故障位置、故障原因、处理方法以及它们之间的相互关系构成。

进一步的，联锁故障运维知识图谱数据层的构建包括结构化知识数据处理、半结构化知识数据处理、非结构化知识数据处理。