一种高速列车可维修性知识图谱构建方法技术

本发明专利技术涉及一种高速列车可维修性知识图谱构建方法，包括以下步骤：步骤1：构建高速列车可维修性知识图谱模式层；步骤2：构建高速列车可维修性知识图谱数据层；步骤3：采用Neo4j图数据库进行知识存储。通过构建多域融合的高速列车可维修性本体，使得设计域、故障域、维修域数据可以相互关联。域数据可以相互关联。域数据可以相互关联。

【技术实现步骤摘要】
一种高速列车可维修性知识图谱构建方法


[0001]本申请涉及知识图谱
，具体而言，涉及一种高速列车可维修性知识图谱构建方法。

技术介绍

[0002]我国高速列车体量大、品种多，经受复杂的作用关系、地理气候、运用工况的考验，极易诱发各类故障和威胁运行安全。高速列车运营过程中的维修性数据和知识对产品性能改进至关重要。然而，目前产品生命周期研发要素考虑不全面，较少从设计和运维端到端双向协同角度考虑产品设计，使得设计和运维数据难以互通和共享，导致产品全生命周期设计不闭环，缺少必要的信息反馈完成产品从源头上改进不足和提升性能，难以为高速列车可维修性提供“数据+模型+知识”。
[0003]在高速列车设计中，要实现可维修性知识提取并不容易，难点在于：
①
各阶段数据结构不一致，高速列车设计阶段数据大多为设计标准、设计手册等非结构化文本数据，而运维阶段则有非结构化的维修手册、半结构化及结构化的故障维修记录等数据；
②
各阶段数据量大，高速列车是复杂的巨系统，数据量十分庞大，尤其是运维阶段更为明显；
③...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速列车可维修性知识图谱构建方法，包括以下步骤：步骤1：构建高速列车可维修性知识图谱模式层；步骤2：构建高速列车可维修性知识图谱数据层；步骤3：采用Neo4j图数据库进行知识存储；其特征在于：在步骤1中包括以下步骤：步骤11:构建用于高速列车可维修性知识本体模型架构；步骤12:构建高速列车可维修性本体；步骤13:在prot
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中实现高速列车可维修性本体结构化；在步骤11中，针对高速列车设计时、运行时及维护时这三个阶段的可维修性知识内容进行表达；在高速列车设计阶段，对高速列车设计流程进行分析，明确各阶段输入输出，统计设计信息，其中设计信息至少包括产品结构、标准、材料，对设计信息及设计实体内容进行表达；在高速列车运行阶段，对高速列车零件故障信息、与零件故障相关的产品信息及结构关系、在运行阶段使用的传感器设备、运行保障人员信息内容进行表达；当高速列车零件故障信息、与零件故障相关的产品信息及结构关系、在运行阶段使用的传感器设备、运行保障人员信息内容发生变化时，在本体模型架构中新建相应的概念，增加或删除相关的本体实例，并更新实例之间的链接关系，完成本体模型的更新；在高速列车检修阶段，对高速列车零件维修工艺流程、维修设备布局、操作人员、维修设备内容进行表达，当维修工艺流程、维修设备布局、操作人员、维修设备内容需要进行修改时，新建相应的概念、更新关系，完成本体模型的更新。2.如权利要求1所述的一种高速列车可维修性知识图谱构建方法，其特征在于：在步骤12中，具体包括以下步骤：步骤121：定义高速列车可维修性本体；步骤122：基于多域特征分析的本体模型架构，建立高速列车可维修性本体的概念和属性关系；步骤121中包括以下操作：记高速列车可维修性本体为Design
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Fault
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Repair Feature Ontology；Design
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Fault
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Repair Feature Ontology＝{Entity，Attribute，Relation，Part}，其中：a)Entity为实体相关概念集，用于表示设计
‑
故障
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维修领域客观实体的集合，Entity＝(Equipment，Product，Staff)，Equipment为维修设备类，指在高速列车维修过程中客观存在的物理维修设备，包括镟轮机、天车子类；Product为产品类，表示客观存在的物理产品，有零件、模块、系统、车辆、列车五个层级，其中备用零件包含于零件；Staff为高速列车产品在三个阶段所涉及的人员；b)Attribute为属性相关概念集，表示Entity具有的一些属性特征，包括设计约束、设计属性、维修工艺、故障模式、转向架型号、生产商、工种概念；其中，设计约束包括内部约束及外部约束；维修工艺表示零件进行检修所需要的工艺类型，包括拆卸、探伤、换件、检测、镟轮子类；故障模式表示在高速列车产品使用过程中，产品零部件发生的故障类型，包括裂纹、漏油、温度升高子类；c)Relation中包含了实体、属性相关概念之间的除了层级关系外的所有的关联关系，记为<概念C1，关系R，概念C2>，其中，概念C1与概念C2是包含于实体相关概念集Entity和属性相关概念集Attribute中的；
d)Part包含了本体中除Relation关系集之外的概念之间的具有层级结构的关系，表示一个概念层级隶属于另一概念层级，即子类概念集与父类概念集的关系，在故障
‑
维修特征本体中用是及子集关系表示；步骤122中包括以下操作：在高速列车可维修性本体中，围绕零件实体将三个领域关联起来，用于描述零件在三个领域的相关信息。3.如权利要求2所述的一种高速列车可维修性知识图谱构建方法，其特征在于：步骤2中包括以下步骤：步骤21:对命名实体进行识别；步骤22:基于模板的关系抽取；步骤23:知识融合。4.如权利要求3所述的一种高速列车可维修性知识图...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海柱，黎荣，郭恒，丁国富，魏永杰，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：