高速公路机电系统综合性能评估方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种高速公路机电系统综合性能评估方法、装置及存储介质，该方法包括：将高速公路机电系统划分为收费系统、监控系统、隧道系统和供配电与照明系统，将收费系统划分为ETC车道子系统、混合车道子系统和门架子系统，将隧道系统划分为消防子系统、通风子系统和照明子系统；通过心跳数据及日志数据采集监控系统、配电与照明系统、ETC车道子系统、混合车道子系统、门架子系统、消防子系统、通风子系统和照明子系统的运行状态评估数据；采用因子分析方法计算分系统的运行性能值；再采用因子分析方法基于各分系统的运行性能值计算机电系统运行性能值，提高了系统性能计算的准确度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
高速公路机电系统综合性能评估方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及计算机数据处理
，具体涉及一种高速公路机电系统综合性能评估方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]目前高速公路系统评估的方法很多，比如中国专利申请：(1)《一种公路机电系统评估权重计算方法》，该专利建立系统各组成设备预期性能指标和实际性能指标的差异模型，确定机电系统功能、性能权重；通过预设方法确定整体评估权重。(2)《一种高速公路机电系统健康指数评估方法》，该专利通过老化指数模型评估单一设备健康指数，通过层次分析法确定各层级系统的权重。
[0003]上述专利申请主要存在问题：（1）选取设备使用年限、故障次数等设备自身属性的评价指标，未从设备系统运行效果出发建立指标体系，未能体现系统实际运行效果。（2）确定指标权重在不同程度上使用定性方法。如层次分析法，存在一定主观性；预设融合方法，也未设计定量化权重分配模型。
[0004]此外，现有技术中进行评估也有采用因子分析方法进行故障的评估，但是，现有技术中，仅仅采用从原始数据中抽取的部分因子进行评估，由于没有体现出影响系统安全运行的全部因素，导致评估的准确性相对差，且现有技术中，因子分析方法中，使用的是原始数据的归一化数据，由于归一化是数据是归一化到0
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1之间的数据，导致不同的系统评估数值可能比较接近，但实际上可靠性差别很大。此外，现有技术中，进行系统综合性能尤其是安全运行性能的评估没有考虑用户的反馈数据。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述现有技术中一个或多个技术缺陷，提出了如下技术方案。
[0006]一种高速公路机电系统综合性能评估方法，该方法包括：划分步骤，将高速公路机电系统划分为收费系统、监控系统、隧道系统和供配电与照明系统，将收费系统划分为ETC车道子系统、混合车道子系统和门架子系统，将隧道系统划分为消防子系统、通风子系统和照明子系统；采集步骤，通过心跳数据及日志数据采集监控系统、配电与照明系统、ETC车道子系统、混合车道子系统、门架子系统、消防子系统、通风子系统和照明子系统的运行状态评估数据；初步计算步骤，采用因子分析方法基于ETC车道子系统、混合车道子系统和门架子系统的运行状态评估数据计算收费系统的运行性能值，采用因子分析方法基于消防子系统、通风子系统和照明子系统的运行状态评估数据计算隧道系统的运行性能值，采用因子分析方法基于监控系统和配电与照明系统的运行状态评估数据分别计算监控系统的运行性能值和配电与照明系统的运行性能值；综合计算步骤，采用因子分析方法基于收费系统的运行性能值、供配电与照明系
统的运行性能值、监控系统的运行性能值和配电与照明系统的运行性能值计算机电系统运行性能值。
[0007]更进一步地，所述运行状态评估数据包括通过心跳数据实时采集的硬件性能参数、软件性能参数以及通过对日志数据进行分析得到的用户反馈数据，其中，硬件性能参数包括n个原始参数，软件性能参数包括m个原始参数，用户反馈数据包括k个原始参数，令h=n+m+k，n≥1，m≥1，k≥1。
[0008]更进一步地，采用因子分析方法基于ETC车道子系统、混合车道子系统和门架子系统的运行状态评估数据计算收费系统的运行性能值的操作包括：将采集的车道子系统的h个原始参数、混合车道子系统的h个原始参数和门架子系统的h个原始参数进行连接得到收费系统的3h个原始参数，对所述收费系统的3h个原始参数进行归一化得到收费系统的3h个归一化参数，计算收费系统的3h个归一化参数的协方差矩阵，并计算所述协方差矩阵的特征值，根据所述特征值计算公共因子的方差贡献率，选择方差贡献率从大到小的前a1个公共因子，根据所述a1个公共因子的方差贡献率及对应的特征值计算收费系统的初始运行性能值，使用拉格朗日方法计算所述a1个公共因子与所述3h个归一化参数之间的权重，基于所述a1个公共因子与所述3h个归一化参数之间的权重和收费系统的初始运行性能值计算所述3h个归一化参数相对于所述初始运行性能值的权重，基于所述3h个归一化参数相对于所述初始运行性能值的权重和所述收费系统的3h个原始参数计算收费系统的运行性能值。
[0009]更进一步地，采用因子分析方法基于消防子系统、通风子系统和照明子系统的运行状态评估数据计算隧道系统的运行性能值的操作包括：将采集的消防子系统的h个原始参数、通风子系统的h个原始参数和照明子系统的h个原始参数进行连接得到隧道系统的3h个原始参数，对所述隧道系统的3h个原始参数进行归一化得到隧道系统的3h个归一化参数，计算隧道系统的3h个归一化参数的协方差矩阵，并计算所述协方差矩阵的特征值，根据所述特征值计算公共因子的方差贡献率，选择方差贡献率从大到小的前a2个公共因子，根据所述a2个公共因子的方差贡献率及对应的特征值计算隧道系统的初始运行性能值，使用拉格朗日方法计算所述a2个公共因子与所述3h个归一化参数之间的权重，基于所述a2个公共因子与所述3h个归一化参数之间的权重和隧道系统的初始运行性能值计算所述3h个归一化参数相对于所述初始运行性能值的权重，基于所述3h个归一化参数相对于所述初始运行性能值的权重和所述隧道系统的3h个原始参数计算隧道系统的运行性能值。
[0010]更进一步地，采用因子分析方法基于监控系统和配电与照明系统的运行状态评估数据分别计算监控系统的运行性能值和配电与照明系统的运行性能值的操作包括：将采集的监控系统的h个原始参数进行归一化得到监控系统的h个归一化参数，计算监控系统的h个归一化参数的协方差矩阵，并计算所述协方差矩阵的特征值，根据所述特征值计算公共因子的方差贡献率，选择方差贡献率从大到小的前a3个公共因子，根据所述a3个公共因子的方差贡献率及对应的特征值计算监控系统的初始运行性能值，使用拉格朗日方法计算所述a3个公共因子与所述h个归一化参数之间的权重，基于所述a3个公共因子与所述h个归一化参数之间的权重和监控系统的初始运行性能值计算所述h个归一化参数相对于所述初始运行性能值的权重，基于所述h个归一化参数相对于所述初始运行性能值的权重和所述监控系统的h个原始参数计算监控系统的运行性能值；将采集的配电与照明系统的h个原始参数进行归一化得到配电与照明系统的h个
归一化参数，计算配电与照明系统的h个归一化参数的协方差矩阵，并计算所述协方差矩阵的特征值，根据所述特征值计算公共因子的方差贡献率，选择方差贡献率从大到小的前a4个公共因子，根据所述a4个公共因子的方差贡献率及对应的特征值计算配电与照明系统的初始运行性能值，使用拉格朗日方法计算所述a4个公共因子与所述h个归一化参数之间的权重，基于所述a4个公共因子与所述h个归一化参数之间的权重和配电与照明系统的初始运行性能值计算所述h个归一化参数相对于所述初始运行性能值的权重，基于所述h个归一化参数相对于所述初始运行性能值的权重和所述配电与照明系统的h个原始参数计算配电与照明系统的运行性能值。
[0011]更进一步地，所述综合计算步骤的操作为：将收费系统的运行性能值、供配电与照明系统的运行性能值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速公路机电系统综合性能评估方法，其特征在于，该方法包括：划分步骤，将高速公路机电系统划分为收费系统、监控系统、隧道系统和供配电与照明系统，将收费系统划分为ETC车道子系统、混合车道子系统和门架子系统，将隧道系统划分为消防子系统、通风子系统和照明子系统；采集步骤，通过心跳数据及日志数据采集监控系统、配电与照明系统、ETC车道子系统、混合车道子系统、门架子系统、消防子系统、通风子系统和照明子系统的运行状态评估数据；初步计算步骤，采用因子分析方法基于ETC车道子系统、混合车道子系统和门架子系统的运行状态评估数据计算收费系统的运行性能值，采用因子分析方法基于消防子系统、通风子系统和照明子系统的运行状态评估数据计算隧道系统的运行性能值，采用因子分析方法基于监控系统和配电与照明系统的运行状态评估数据分别计算监控系统的运行性能值和配电与照明系统的运行性能值；综合计算步骤，采用因子分析方法基于收费系统的运行性能值、供配电与照明系统的运行性能值、监控系统的运行性能值和配电与照明系统的运行性能值计算机电系统运行性能值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行状态评估数据包括通过心跳数据实时采集的硬件性能参数、软件性能参数以及通过对日志数据进行分析得到的用户反馈数据，其中，硬件性能参数包括n个原始参数，软件性能参数包括m个原始参数，用户反馈数据包括k个原始参数，令h=n+m+k，n≥1，m≥1，k≥1。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用因子分析方法基于ETC车道子系统、混合车道子系统和门架子系统的运行状态评估数据计算收费系统的运行性能值的操作包括：将采集的车道子系统的h个原始参数、混合车道子系统的h个原始参数和门架子系统的h个原始参数进行连接得到收费系统的3h个原始参数，对所述收费系统的3h个原始参数进行归一化得到收费系统的3h个归一化参数，计算收费系统的3h个归一化参数的协方差矩阵，并计算所述协方差矩阵的特征值，根据所述特征值计算公共因子的方差贡献率，选择方差贡献率从大到小的前a1个公共因子，根据所述a1个公共因子的方差贡献率及对应的特征值计算收费系统的初始运行性能值，使用拉格朗日方法计算所述a1个公共因子与所述3h个归一化参数之间的权重，基于所述a1个公共因子与所述3h个归一化参数之间的权重和收费系统的初始运行性能值计算所述3h个归一化参数相对于所述初始运行性能值的权重，基于所述3h个归一化参数相对于所述初始运行性能值的权重和所述收费系统的3h个原始参数计算收费系统的运行性能值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用因子分析方法基于消防子系统、通风子系统和照明子系统的运行状态评估数据计算隧道系统的运行性能值的操作包括：将采集的消防子系统的h个原始参数、通风子系统的h个原始参数和照明子系统的h个原始参数进行连接得到隧道系统的3h个原始参数，对所述隧道系统的3h个原始参数进行归一化得到隧道系统的3h个归一化参数，计算隧道系统的3h个归一化参数的协方差矩阵，并计算所述协方差矩阵的特征值，根据所述特征值计算公共因子的方差贡献率，选择方差贡献率从大到小的前a2个公共因子，根据所述a2个公共因子的方差贡献率及对应的特征值计算隧道系统的初始运行性能值，使用拉格朗日方法计算所述a2个公共因子与所述3h个归一化参数之间
的权重，基于所述a2个公共因子与所述3h个归一化参数之间的权重和隧道系统的初始运行性能值计算所述3h个归一化参数相对于所述初始运行性能值的权重，基于所述3h个归一化参数相对于所述初始运行性能值的权重和所述隧道系统的3h个原始参数计算隧道系统的运行性能值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，采用因子分析方法基于监控系统和配电与照明系统的运行状态评估数据分别计算监控系统的运行性能值和配电与照明系统的运行性能值的操作包括：将采集的监控系统的h个原始参数进行归一化得到监控系统的h个归一化参数，计算监控系统的h个归一化参数的协方差矩阵，并计算所述协方差矩阵的特征值，根据所述特征值计算公共因子的方差贡献率，选择方差贡献率从大到小的前a3个公共因子，根据所述a3个公共因子的方差贡献率及对应的特征值计算监控系统的初始运行性能值，使用拉格朗日方法计算所述a3个公共因子与所述h个归一化参数之间的权重，基于所述a3个公共因子与所述h个归一化参数之间的权重和监控系统的初始运行性能值计算所述h个归一化参数相对于所述初始运行性能值的权重，基于所述h个归一化参数相对于所述初始运行性能值的权重和所述监控系统的h个原始参数计算监控系统的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周玲，陈洽尧，陈宝泉，王标，刘健超，
申请(专利权)人：广东利通科技投资有限公司，
类型：发明
国别省市：