本发明涉及动车组，尤其涉及一种高速动车组全列状态评估方法和装置。
背景技术：
1、随着科技的发展及监测技术的进步，高速列车状态监测系统取得的长足的进步。随着大量研究成果的运用，构建了针对包括走行、制动、牵引、车体、网络控制等十几个系统数十万个零部件的基本完整的列车运行状态监测系统，利用车载设备及地面设备对列车运行过程中关键设备的状态信息进行跟踪监测，实时采集列车关键设备状态信息，并将获取的监测信息传输至地面监控中心，无论是列车工作人员、运用检修所还是路局监控中心，都能及时获取列车运行过程中的设备状态信息，并将这些信息加以有效利用，利用诊断系统、检修系统等判断列车的健康状态情况，建立了基本完善的列车健康状态评估系统，基本达到了保障列车安全运行的目的。
2、但是现有的高速列车运行状态监测系统有着以下三个方面的局限性：
3、现有系统对于列车的评价受客观原因的影响，对列车的评价是不全面的，车载设备针对的是“当前时刻的点位”的监测，而地面系统由于受到传输技术的限制，无法将列车各个监测节点的完整的监测数据回传的地面；
4、高速列车是由许多复杂的电气设备以及机械设备组成，其是一个复杂的整体，各个设备之间是相互影响的，而现有系统给出的仅是自身节点状态，评价是有所偏颇的；
5、在列车运行途中发生问题以后，能够直观的观察并确认列车状态的是随车工作人员，随车工作人员无法掌握列车整车状态，而地面监控中心只能通过随车工作人员描述来模糊的进行处置分析，在处置过程中不仅浪费大量交互时间，而且可能存在由于沟通导致的误处置问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供一种高速动车组全列状态评估方法和装置，以解决上述提及的至少一个问题。
2、为了实现上述目的，本发明采用以下方案：
3、根据本发明的第一方面，提供一种高速动车组全列状态评估方法，所述方法应用于搭载在高速动车组内部的评估系统上，所述方法包括：获取高速动车组各业务系统的运行数据，所述运行数据包括车载特征数据、运行标识数据、检修诊断数据、运用管理数据和车辆基础数据；对所述运行数据进行预处理；选取对应的与预处理数据作为各个子系统评价模型的输入得到各个子系统的健康度评价；基于所述各个子系统的健康度评价结果，对性能状态、故障状态以及预期寿命进行加权评估得到高速列车组全列的健康度评估结果。
4、作为本发明的一个实施例，上述方法还包括：针对车门、制动和振动系统，确定健康观察矢量，形成一个每日运行状态动态跟踪记录表；通过对所述动态跟踪记录表的数据标定，确定有价值的目标车次集合，构建健康状态空间；通过所述健康状态空间对所述车门、制动和振动系统进行全面评估。
5、作为本发明的一个实施例，上述方法还包括：利用预处理的运行数据进行多子系统的融合分析，并基于融合分析结果进行报警提示。
6、作为本发明的一个实施例，上述利用预处理的运行数据进行多子系统的融合分析，并基于融合分析结果进行报警提示包括：当监测到动车组出现空转状态时，从牵引系统获取空转牵引数据，从振动系统获取空转振动数据，并从第三方系统获取动车组位置及路况数据；将所述空转牵引数据和所述动车组位置及路况数据融合成时空牵引数据；将所述空转振动数据和所述动车组位置及路况数据融合成时空振动数据；将所述时空牵引数据及所述时空振动数据进行时间及空间匹配得到空转相关数据；基于所述空转相关数据进行相关性计算，并将相关性计算结果通过显示屏显示。
7、作为本发明的一个实施例，上述利用预处理的运行数据进行多子系统的融合分析，并基于融合分析结果进行报警提示包括：从轴/齿轮箱温度系统获取轴温和齿轮箱温度数据；从第三方系统获取动车组位置及路况数据；基于每节车厢同轴同部位的每x分钟的轴温和齿轮箱温度数据、以及动车组位置及路况数据计算第一相关性指标，判断所述第一相关性指标是否低于预设阈值，若不低于预设阈值，则进行记录，若低于预设阈值，则继续判断x分钟中是否出现超过y次异常，若超过，则通过显示屏报警，否则进行记录；当所述轴/齿轮箱温度系统发出超温报警或升温报警时，获取报警部位所有车厢报警时间前x分钟的轴温和齿轮箱温度数据以及动车组位置及路况数据；基于所述报警时间前x分钟的轴温和齿轮箱温度数据、以及动车组位置及路况数据计算报警部位第二相关性指标；判断所述第二相关性指标是否低于预设阈值，若低于则通过显示屏进行报警，否则通过显示屏提示各部位趋势一致，请机械师确认动车组整体情况；当动车组列出处于上下坡时，获取上下坡前后x分钟的轴温和齿轮箱温度数据、以及动车组位置及路况数据计算第三相关性指标，判断所述第一相关性指标是否低于预设阈值，若不低于预设阈值，则进行记录，若低于预设阈值，则继续判断x分钟中是否出现超过y次异常，若超过，则通过显示屏报警，否则进行记录。
8、作为本发明的一个实施例，上述对所述运行数据进行预处理包括：对所述运行数据进行数据清洗、数据转换和异常值处理。
9、作为本发明的一个实施例，对所述运行数据进行预处理后，所述方法还包括：基于预处理后的运行数据构建包含运管维修特征、时空信息和过程数据的三维表；基于速度工况切面、空间位置切面、按检修故障位置切面和线路状态切面设计存储过程和视图。
10、根据本发明的第二方面，提供一种高速动车组全列状态评估装置，所述评估装置搭载在高速动车组内部，包括：数据获取单元，用于获取高速动车组各业务系统的运行数据，所述运行数据包括车载特征数据、运行标识数据、检修诊断数据、运用管理数据和车辆基础数据；预处理单元，用于对所述运行数据进行预处理；健康评价单元，用于选取对应的与预处理数据作为各个子系统评价模型的输入得到各个子系统的健康度评价；加权评估单元，用于基于所述各个子系统的健康度评价结果，对性能状态、故障状态以及预期寿命进行加权评估得到高速列车组全列的健康度评估结果。
11、作为本发明的一个实施例，上述装置还包括：跟踪记录单元，用于针对车门、制动和振动系统，确定健康观察矢量，形成一个每日运行状态动态跟踪记录表；状态空间构建单元，用于通过对所述动态跟踪记录表的数据标定，确定有价值的目标车次集合，构建健康状态空间；全面评估单元，用于通过所述健康状态空间对所述车门、制动和振动系统进行全面评估。
12、作为本发明的一个实施例，上述装置还包括：融合分析单元，用于利用预处理的运行数据进行多子系统的融合分析，并基于融合分析结果进行报警提示。
13、作为本发明的一个实施例，上述融合分析单元包括：数据获取模块，用于当监测到动车组出现空转状态时，从牵引系统获取空转牵引数据，从振动系统获取空转振动数据，并从第三方系统获取动车组位置及路况数据；第一融合模块，用于将所述空转牵引数据和所述动车组位置及路况数据融合成时空牵引数据；第二融合模块，用于将所述空转振动数据和所述动车组位置及路况数据融合成时空振动数据；时空匹配模块，用于将所述时空牵引数据及所述时空振动数据进行时间及空间匹配得到空转相关数据；相关性计算模块，用于基于所述空转相关数据进行相关性计算，并将相关性计算结果通过显示屏显示。
14、作为本发明的一个实施例，上述融合分析单元包括：温度数据获取模块，用于从轴/齿轮箱温度系统获取轴温和齿轮箱温度数据；工况获取模块，用于从第三方系统获取动车组位置及路况数据；预警模块，用于基于每节车厢同轴同部位的每x分钟的轴温和齿轮箱温度数据、以及动车组位置及路况数据计算第一相关性指标，判断所述第一相关性指标是否低于预设阈值，若不低于预设阈值，则进行记录，若低于预设阈值，则继续判断x分钟中是否出现超过y次异常，若超过，则通过显示屏报警，否则进行记录；所述预警模块，还用于当所述轴/齿轮箱温度系统发出超温报警或升温报警时，获取报警部位所有车厢报警时间前x分钟的轴温和齿轮箱温度数据以及动车组位置及路况数据；基于所述报警时间前x分钟的轴温和齿轮箱温度数据、以及动车组位置及路况数据计算报警部位第二相关性指标；判断所述第二相关性指标是否低于预设阈值，若低于则通过显示屏进行报警，否则通过显示屏提示各部位趋势一致，请机械师确认动车组整体情况；所述预警模块，还用于当动车组列出处于上下坡时，获取上下坡前后x分钟的轴温和齿轮箱温度数据、以及动车组位置及路况数据计算第三相关性指标，判断所述第一相关性指标是否低于预设阈值，若不低于预设阈值，则进行记录，若低于预设阈值，则继续判断x分钟中是否出现超过y次异常，若超过，则通过显示屏报警，否则进行记录。
15、作为本发明的一个实施例，上述预处理模块具体用于：对所述运行数据进行数据清洗、数据转换和异常值处理。
16、作为本发明的一个实施例，上述装置还包括：三维表构建单元，用于基于预处理后的运行数据构建包含运管维修特征、时空信息和过程数据的三维表；存储及视图设计单元，用于基于速度工况切面、空间位置切面、按检修故障位置切面和线路状态切面设计存储过程和视图。
17、根据本发明的第三方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
18、根据本发明的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
19、由上述技术方案可知，本发明提供的高速动车组全列状态评估方法和装置，基于列车各个系统之间的关系对列车状态进行评价，不仅能够对列车进行整体性监测，而且在列车运行途中发生故障时，能够让随车工作人员对整车状态有一个直观而全面的认知；最终通过智能显示屏与随车工作人员实现自然交互，让整个系统能够与随车工作人员紧密结合，对保障列车运行安全及故障发生时处理效率的提升能够发挥有效的作用。
1.一种高速动车组全列状态评估方法，其特征在于，所述方法应用于搭载在高速动车组内部的评估系统上，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的高速动车组全列状态评估方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.如权利要求1所述的高速动车组全列状态评估方法，其特征在于，所述方法还包括：利用预处理的运行数据进行多子系统的融合分析，并基于融合分析结果进行报警提示。
4.如权利要求3所述的高速动车组全列状态评估方法，其特征在于，所述的利用预处理的运行数据进行多子系统的融合分析，并基于融合分析结果进行报警提示包括：
5.如权利要求3所述的高速动车组全列状态评估方法，其特征在于，所述的利用预处理的运行数据进行多子系统的融合分析，并基于融合分析结果进行报警提示包括：
6.如权利要求1所述的高速动车组全列状态评估方法，其特征在于，所述对所述运行数据进行预处理包括：
7.如权利要求1所述的高速动车组全列状态评估方法，其特征在于，所述对所述运行数据进行预处理后，所述方法还包括：
8.一种高速动车组全列状态评估装置，其特征在于，所述评估装置搭载在高速动车组内部，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
