基于设备健康指数的ETC门架系统状态评价方法、电子设备、存储介质技术方案

本发明专利技术基于设备健康指数的ETC门架系统状态评价方法，包括以下步骤：获取原始数据，建立健康指数评价指标体系，计算指标权重，构建健康指数评分模型，评价ETC门架系统状态。本发明专利技术涉及一种电子设备及存储介质，用于执行上述方法。本发明专利技术通过对接获取ETC门架系统设备设施基础数据、门架业务交易数据、门架设备运行状态数据以及门架所处环境状态数据等，从基础设施、业务指标、关键设备状态、运行状态、外部环境等五个维度，基于熵权法和层次分析法建立站点运行状态健康动态评估模型，实时对站点评估运行状态给出健康指数，并基于健康指数输出结果，给出对应的建议意见，提升ETC门架综合保障能力。能力。能力。

【技术实现步骤摘要】
基于设备健康指数的ETC门架系统状态评价方法、电子设备、存储介质


[0001]本专利技术涉及ETC门架系统领域，尤其涉及基于设备健康指数的ETC门架系统状态评价方法、电子设备、存储介质。

技术介绍

[0002]深化收费公路制度改革、取消全国高速公路省界收费站后，ETC门架在高速公路收费系统中占有重要的地位。新形势下，ETC门架系统作为高速公路收费的关键性设备，围绕其生命周期建、管、养等至关重要。同时，高速公路ETC门架系统涉及的设备需承受不同气候、不同温度、风雨雷电、地震滑坡等自然灾害的破坏，同时需考虑防盗、防撞等人为破坏行为。因此，针对ETC门架系统的运行状态监测、运维养护等方面应做好充分的保障措施，对重点部位做到重点保障，防范可能出现的风险。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供基于设备健康指数的ETC门架系统状态评价方法，针对ETC门架系统，建立站点运行状态健康动态评估模型，实时对站点评估运行状态给出健康指数，并基于健康指数输出结果，给出对应的建议意见。
[0004]本专利技术提供基于设备健康指数的ETC门架系统状态评价方法，包括以下步骤：
[0005]获取原始数据，获取路段上传的原始通行交易流水以及ETC门架动环监测数据；
[0006]建立健康指数评价指标体系，通过对ETC门架影响因素进行分析，建立多层次结构的健康指数评价指标体系；
[0007]计算指标权重，计算所述健康指数评价指标体系中各指标的权重值；
[0008]构建健康指数评分模型，通过各指标的权重值计算各指标的分值，确定每个指标下的若干选项作为备选项，根据所述备选项对ETC门架的该项指标进行评分，将各项指标的分值加总作为ETC门架系统状态健康指数得分；
[0009]评价ETC门架系统状态，根据ETC门架系统状态健康指数得分给出对应的ETC门架运维处理建议。
[0010]进一步地，所述原始通行交易流水包含ETC门架计费交易流水、ETC门架牌识流水。
[0011]进一步地，所述建立健康指数评价指标体系步骤中，采用层次分析法建立多层次结构的健康指数评价指标体系。
[0012]进一步地，所述计算指标权重步骤中，采用层次分析法和熵权法计算各指标的权重值。
[0013]进一步地，采用层次分析法计算各指标的权重值包括以下步骤：
[0014]建立层次结构，建立系统的递阶层次结构：目标层、准则层和指标层；
[0015]构造判断矩阵，通过指标相对重要程度之比赋值构造判断矩阵，判断矩阵公式为：
[0016]B＝(b
ij
)
m
×
n
[0017]其中，b
ij
表示指标x
i
与x
j
相对重要程度之比赋值；
[0018]检验一致性，对所述判断矩阵进行一致性检验；
[0019]确定指标权重，当判断矩阵通过一致性检验后，将所述准则层的权重与所述指标层的权重进行相乘，得到各指标的最终权重值。
[0020]进一步地，所述指标相对重要程度之比赋值采用Satty1～9标度法进行比较赋值，构造判断矩阵；
[0021]所述检验一致性步骤具体包括：
[0022]利用根法计算所述判断矩阵每一行元素的乘积
[0023][0024]计算M
i
的n次方根利用方根法将归一化求权重
[0025][0026]计算所述判断矩阵的最大特征值λ
max
和一致性指标CI以及随机性一致比率CR，计算过程如下：
[0027][0028][0029][0030]其中，(AW)
i
表示AW的第i个分量，平均一致性指标RI可查表；
[0031]当所述随机性一致比率小于阈值时，则认为判断矩阵通过一致性检验，否则，认为判断矩阵不符合要求，需要重新赋值，进行修正，直至通过一致性检验为止。
[0032]进一步地，采用熵权法计算各指标的权重值具体包括：
[0033]将评价对象记为{A
i
}(i＝1,2,
…
,m)，评价的指标集记为{X
j
}(j＝1,2,
…
,n)，用x'
ij
表示第i个方案第j个指标的原始值，得到评价指标矩阵：X'＝(x'
ij
)
m
×
n
，对所述评价指标矩阵进行标准化处理，得到标准化矩阵X＝(x
ij
)
m
×
n
，标准化处理过程中根据指标类型不同使用相应的标准化公式，具体公式如下：
[0034]正向指标：
[0035]负向指标：
[0036]计算第j个指标下第i个方案指标比重p
ij
：
[0037][0038]计算第j个指标的熵值e
j
：
[0039][0040]计算第j个指标的差异系数g
j
；
[0041]g
j
＝1-e
j
[0042]计算第j个指标的权重α
j
；
[0043][0044]进一步地，将采用层次分析法计算的各指标的权重值与采用熵权法计算的各指标的权重值进行结合，具体包括：
[0045]设有m个上层准则，n个子准则，每个上层准则分别包含n1,n2,
…
,n
m
个子准则，且n1+n2+
…
+n
m
＝n，通过所述判断矩阵求得上层准则权重B＝{β1,β2,
…
,β
n
}，各子准则的权重D＝{γ1,γ2,
…
,γ
n
}；
[0046]设熵权法求得各指标的权重A＝{α1,α2,
…
,α
n
}；
[0047]对子准则权重D与熵权法求得的权重A加以综合，求得子准则指标综合权重τ＝{τ1,τ2,
…
,τ
n
}，其中，
[0048][0049]按照子准则与上层准则的对应关系，重新表示子准则综合权重并分别对每一上层准则下的子准则综合权重归一化得其中，
[0050][0051]将上层准则权重B与所求得的综合权重μ对应相乘，得到权重其中，
[0052]w'
ij
＝β
i
w
ij
(i＝1,2,
…
,n,j＝1,2,
…
,k,k∈(n1,n2,
…
,n
m
)
[0053]将μ'重新表示为μ'＝{w'1,w'2,
…
,w'
n
}，并进行归一化处理得w＝{w1,w2,
…
,w...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于设备健康指数的ETC门架系统状态评价方法，其特征在于，包括以下步骤：获取原始数据，获取路段上传的原始通行交易流水以及ETC门架动环监测数据；建立健康指数评价指标体系，通过对ETC门架影响因素进行分析，建立多层次结构的健康指数评价指标体系；计算指标权重，计算所述健康指数评价指标体系中各指标的权重值；构建健康指数评分模型，通过各指标的权重值计算各指标的分值，确定每个指标下的若干选项作为备选项，根据所述备选项对ETC门架的该项指标进行评分，将各项指标的分值加总作为ETC门架系统状态健康指数得分；评价ETC门架系统状态，根据ETC门架系统状态健康指数得分给出对应的ETC门架运维处理建议。2.如权利要求1所述的基于设备健康指数的ETC门架系统状态评价方法，其特征在于：所述原始通行交易流水包含ETC门架计费交易流水、ETC门架牌识流水。3.如权利要求1所述的基于设备健康指数的ETC门架系统状态评价方法，其特征在于：所述建立健康指数评价指标体系步骤中，采用层次分析法建立多层次结构的健康指数评价指标体系。4.如权利要求3所述的基于设备健康指数的ETC门架系统状态评价方法，其特征在于：所述计算指标权重步骤中，采用层次分析法和熵权法计算各指标的权重值。5.如权利要求4所述的基于设备健康指数的ETC门架系统状态评价方法，其特征在于，采用层次分析法计算各指标的权重值包括以下步骤：建立层次结构，建立系统的递阶层次结构：目标层、准则层和指标层；构造判断矩阵，通过指标相对重要程度之比赋值构造判断矩阵，判断矩阵公式为：B＝(b
ij
)
m
×
n
其中，b
ij
表示指标x
i
与x
j
相对重要程度之比赋值；检验一致性，对所述判断矩阵进行一致性检验；确定指标权重，当判断矩阵通过一致性检验后，将所述准则层的权重与所述指标层的权重进行相乘，得到各指标的最终权重值。6.如权利要求5所述的基于设备健康指数的ETC门架系统状态评价方法，其特征在于：所述指标相对重要程度之比赋值采用Satty1～9标度法进行比较赋值，构造判断矩阵；所述检验一致性步骤具体包括：利用根法计算所述判断矩阵每一行元素的乘积计算M
i
的n次方根利用方根法将归一化求权重计算所述判断矩阵的最大特征值λ
max
和一致性指标CI以及随机性一致比率CR，计算过程如下：
其中，(AW)
i
表示AW的第i个分量，平均一致性指标RI可查表；当所述随机性一致比率小于阈值时，则认为判断矩阵通过一致性检验，否则，认为判断矩阵不符合要求，需要重新赋值，进行修正，直至通过一致性检验为止。7.如权利要求6所述的基于设备健康指数的ETC门架系统状态评价方法，其特征在于，采用熵权法计算各指标的权重值具体包括：将评价对象记为{A
i
}(i＝1,2,
…
,m)，评价的指标集记为{X
j
}(j＝1,2,
…
,n)，用x
′
ij

【专利技术属性】
技术研发人员：谭裕安，朱爽，王超，张帅，段洪琳，张威奕，马浩，
申请(专利权)人：招商新智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：