【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于车辆控制领域，具体涉及车辆监控系统，特别是车辆远程监控系统。
技术介绍
随着通信技术和汽车电子技术的发展，车辆远程监控系统得到大量的应用。车辆远程监控系统由两个主要部分构成：一是车载终端，通过总线等方式采集车辆的累计油耗、里程、车速、发动机转速、扭矩等主要信息，以及通过自身集成的卫星定位模块采集定位信息，并通过无线通讯的方式将信息上传至采控网关；二是数据后台，包含采控网关、存储、数据服务等环节，负责接受车载终端上传的数据，进行正确的存储，并完成分析和输出的服务。由于数据源不同，车载终端所采集的数据难免出现异常，如果不能准确、有效的对数据异常做出判断，就会对后续的数据处理和服务产生影响。因此，针对数据采集的完整性、可信性的分析，是提升车辆远程监控系统服务质量的关键。专利技术专利内容本专利技术的目的是对数据后台所接收到的车辆行驶数据，从数据完整性以及数据可信性两方面进行质量分析，从而判断数据异常类型及导致原因。提供一种车辆监控系统的数据质量分析系统及其方法，其可保证车辆后续的数据处理和服务的质量。本专利技术的技术方案包括：一种车辆监控系统的数据质量分析系统，包括依次连接的采集数据输入模块、数据的相对值预处理模块、粗差识别模块、完整性分析模块、可信度分析模块、结果输出模块，具体为：采集数据输入模块，该模块包括采集装置与输入装置，采集装置对里程、速度、发动机运行时长、累计油耗...
【技术保护点】
一种车辆监控系统的数据质量分析系统，包括依次连接的采集数据输入模块、数据的相对值预处理模块、粗差识别模块、完整性分析模块、可信度分析模块、结果输出模块，具体为：采集数据输入模块，该模块包括采集装置与输入装置，采集装置对里程、速度、发动机运行时长、累计油耗、转速、GPS数据进行采集，输入装置将数据输入系统内，送入数据的相对值预处理模块进行如理；数据的相对值预处理模块，将每项数据的采集时间戳去重、排序，将其处理为各子集合，对各子集合进行并集运算，得到总集合，认为总集合就是车辆运行的时间(Tall)；粗差识别模块，对速度、转速以及GPS三个采样数据集合，进行有效区间判断，其中超过车辆运行标准范围的，认为属于数据异样，将结果发送到结果输入模块；完整性分析模块，对Tall进行分段，采用各子集合中采集频率最小的子集数据采集间隔δ，若Tall中两个相邻的时间戳之间时间间隔大于3δ，则对Tall进行分段；按各子集数据采集时间间隔为δ，对各子集数据进行如上分段操作，将个子集分段结果与Tall分段结果进行对比分析，识别各子集数据缺失段；可信度分析模块，该模块包括单调递增性分析模块以及多源综合分析模块；单调...
【技术特征摘要】
1.一种车辆监控系统的数据质量分析系统，包括依次连接的采集数据输入模块、
数据的相对值预处理模块、粗差识别模块、完整性分析模块、可信度分析模块、
结果输出模块，具体为：
采集数据输入模块，该模块包括采集装置与输入装置，采集装置对里程、
速度、发动机运行时长、累计油耗、转速、GPS数据进行采集，输入装置将数
据输入系统内，送入数据的相对值预处理模块进行如理；
数据的相对值预处理模块，将每项数据的采集时间戳去重、排序，将其处
理为各子集合，对各子集合进行并集运算，得到总集合，认为总集合就是车辆
运行的时间(Tall)；
粗差识别模块，对速度、转速以及GPS三个采样数据集合，进行有效区间
判断，其中超过车辆运行标准范围的，认为属于数据异样，将结果发送到结果
输入模块；
完整性分析模块，对Tall进行分段，采用各子集合中采集频率最小的子集
数据采集间隔δ，若Tall中两个相邻的时间戳之间时间间隔大于3δ，则对Tall
进行分段；按各子集数据采集时间间隔为δ，对各子集数据进行如上分段操作，
将个子集分段结果与Tall分段结果进行对比分析，识别各子集数据缺失段；
可信度分析模块，该模块包括单调递增性分析模块以及多源综合分析模块；
单调递增性分析模块用于识别出数据发生跳变或乱序现象以及非正常增长
现象，单调递增性模块对于里程、发动机运行时间、累计油耗三个采样的集合
进行分析，对各项采集数据集合中的每个相隔的两数据的差值(d_data(i))进行判
断，如果数据差值为正数，认为该项数据有所增长，如果差值为负数，该项数
据发生跳变或乱序现象，如果差值为零，认为数据无变化；
多源综合分析模块，根据单调递增性模块的得到的结果，对于数据的增值
不符合标准范围的那组数据进行再次分析，提取该采集时间段，从开始时间到
结束时间，查询GPS、发动机运行时长、发动机累计油耗三项在该段时间内的
变化量，系统设定有各个数据跳变最小阈值的标准范围，根据该范围判断该采
集时间段的数据属于数据丢失造成的数据变化率异常或者是数据跳变引起的变
化量异常；传输该结果给结果输入模块。
2.根据权利要求1所述的一种车辆监控系统的数据质量分析系统，其特征在于，
\t多源综合分析模块包括里程数据分析模块，对里程数据来说相隔时间段差值
(d_data(i))大于脉冲里程跳变最小阈值(Mile_value_min)时，则提取对应的数据采
集时间内的数据，以该时间段的开始时间(time(i-1))为数据查询起点、结束时间
(time(i))为数据查询终点，查询GPS、发动机运行时长、发动机累积油耗三项数
据；通过经、纬度及曲面距离算法计算该段时间内的GPS里程(mile_GPS)；查
询发动机累积油耗数据，计算发动机累积油耗变化量(FUELS)；查询发动机运行
时长数据，计算发动机运行时间变化量(TIMES)；若同时符合：
1)里程增值(d_data(i))小于发动机运行时间变化量(TIMES)与发动机最大转
速(Vmax)的乘积，即满足公式：d_data<TIMES*Vmax；
2)而且发动机累积油耗变化量(FUELS)小于发动机运行时间变化量
(TIMES)与最大油耗值(oilmax)的乘积，即满足公式：FUELS<TIMES*oilmax；
3)还同时满足GPS里程(mile_GPS)减去增值(d_data(i))的绝对值除以GPS
里程(mile_GPS)小于脉冲里程与GPS里程误差率阈值(p_GPSmile2mile)时，即
满足公式：|mile_GPS-d_data(i)|/mile_GPS<p_GPSmile2mile；
则判断为数据丢失造成的数据变化率异常；
否则视为数据跳变引起的变化量异常。
3.根据权利要求1或2任一种所述的一种车辆监控系统的数据质量分析系统，其
特征在于，多源综合分析模块包括发动机运行时长数据分析模块，对发动机运
行时长数据来说，当相隔时间段的发动机运行时长的增值(d_data(i))大于发动
机运行时长跳变最小阈值(Time_value_min)时，提取对应的数据采集时间第一
时间(time(i-1))与第二时间(time(i))，以第一时间为数据查询起点、第二时
间为数据查询终点，查询GPS、发动机运行时长、发动机累积油耗三项数据；分
别查询GPS数据，通过经、纬度及曲面距离算法计算该段时间内的GPS里程
(mile_GPS)；查询发动机累积油耗数据，计算发动机累积油耗变化量(FUELS)；
查询发动机运行时长数据，计算发动机运行时间变化量(TIMES)；若发动机累积
油耗变化量(FUELS)>燃油累计使用量跳变最小阈值(Fuel_value_min)，同时
GPS里程(mile_GPS)减去增值(d_data(i))的绝对值除以GPS里程(mile_GPS)小于
脉冲里程与GPS里程误差率阈值(p_GPSmile2mile)时，即满足公式：|mile_GPS-
d_data(i)|/mile_GPS<p_GPSmile2mile时判断为数据丢失造成的数据变化率异
常；否则视为数据跳变引起的变化量异常。
4.根据权利要求1至3任一种所述的一种车辆监控系统的数据质量分析系统，其
特征在于，多源综合分析模块包括燃油累计量数据分析模块，对燃油累计量数
据来说，当燃油累计量增值(d_data(i))大于燃油累计使用量跳变最小阈值
Fuel_value_min，提取对应的数据采集时间燃油累计量第一时间(time(i-1))与
燃油累计量第二时间(time(i))，以燃油累计量第一时间(time(i-1))为数据查
询起点、燃油累计量第二时间(time(i))为数据查询终点，查询GPS、发动机运
行时长、发动机累积油耗三项数据；分别查询GPS数据，通过经、纬度及曲面
距离算法计算该段时间内的GPS里程(mile_GPS)；查询发动机累积油耗数据，
计算发动机累积油耗变化量(FUELS)；查询发动机运行时长数据，计算发动机运
行时间变化量(TIMES)；若发动机运行时间变化量(TIMES)大于发动机运行时长
跳变最小阈值(Time_value_min)且GPS里程(mile_GPS)减去增值(d_data(i))的
绝对值除以GPS里程(mile_GPS)小于脉冲里程与GPS里程误差率阈值
(p_GPSmile2mile)时，即满足公式：|mile_GPS-d_data(i)|/mile_GPS<
p_GPSmile2mile时判断为数据丢失造成的数据变化率异常；否则视为数据跳变
引起的变化量异常。
5.根据权利要求4所述的一种车辆监控系统的数据质量分析系统，其特征在于，
设置脉冲里程跳变最小阈值(Mile_value_min)为5千米,约为最大理论车速下
行驶3分钟运行脉冲里程，以避免由于脉冲里程数据采集精度过小造成的脉冲
里程跳变事件误判设置；设置发动机运行时长跳变最小阈值(Time_value_min)
为6分钟；设置燃油累计使用量跳变最小阈值(Fuel_value_min)为1升；设置
脉冲里程与GPS里程误差率阈值(p_GPSmile2mile)为5％。
6.根据权利要求5所述的一种车辆监控系统的数据质量分析系统，其特征在于，
设置发动机最大转速(Vmax)的值为陕汽重卡理论最大车速：120KM/H；设置最大
油耗值(oilmax)为重卡所使用发动机最大油耗：85L/H。
7.一种车辆监控系统的数据质量分析方法，具体步骤为：
第一步，对里程、速度、发动机运行时长、累计油耗、转速、GPS数据进
行采集，存储备用；
第二步，对数据的相对值进行预处理，将每项数据的采集时间戳去重、排
序，将其处理为各子集合，对各子集合进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，丁伟东，
申请(专利权)人：陕西重型汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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