本发明专利技术是关于一种机电设备运行状态预测方法、装置及存储介质，方法包括：按照公路路段对公路机电系统网络进行划分，得到划分后的公路机电系统；用图对所述划分后的公路机电系统进行描述，建立机电设备的拓扑网络结构；根据所述机电设备的拓扑网络结构，以每个机电设备的运行状态作为其状态量，建立所述公路机电系统的混杂自动机模型；根据所述公路机电系统的混杂自动机模型，对所述公路机电系统的每个机电设备的运行状态进行预测。通过该技术方案，提高公路网中机电设备运行状态预测的效率和准确性。准确性。准确性。
【技术实现步骤摘要】
机电设备运行状态预测方法、装置及存储介质
[0001]本公开涉及智能交通系统
，尤其涉及一种机电设备运行状态预测方法、装置及存储介质。
技术介绍
[0002]交通基础设施数字化已成为行业的主要发展目标和重点任务，公路机电系统是公路信息化发展的主要着力点，是保障公路实现安全、便捷、高效运行的重要支撑。当前我国公路沿线布设的机电设备规模庞大、厂商众多、品牌各异。以广东省某高速公路段为例，其单个路段共计147.28公里，布设不同类型机电设备多达608种，设备品牌超过200个，各类型设备数量总和超过37000个。且大部分机电设备不具有自检测、自诊断等功能，其运行维护手段单一，过分依赖人工或半人工运维模式，而且部分专业设备需要配备专业的技术人员进行维修维护，缺少智能化的手段和方法。因此亟需通过数字化手段提升机电系统的运维。
技术实现思路
[0003]为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种机电设备运行状态预测方法、装置及存储介质，从而提高公路网中机电设备运行状态预测的效率和准确性。
[0004]根据本公开实施例的第一方面，提供一种用于公路机电系统的机电设备运行状态预测方法，所述方法包括：按照公路路段对公路机电系统网络进行划分，得到划分后的公路机电系统；用图对所述划分后的公路机电系统进行描述，建立机电设备的拓扑网络结构；根据所述机电设备的拓扑网络结构，以每个机电设备的运行状态作为其状态量，建立所述公路机电系统的混杂自动机模型；根据所述公路机电系统的混杂自动机模型，对所述公路机电系统的每个机电设备的运行状态进行预测。
[0005]在一个实施例中，优选地，按照公路路段对公路机电系统网络进行划分，包括：按照公路路段的所属单位、路段规模和路段类型进行划分并编号，其中，划分后的每个路段为一个机电系统单元；在每个机电系统单元中按照机电设备类型进行分类。
[0006]在一个实施例中，优选地，用图对所述划分后的公路机电系统进行描述，建立机电设备的拓扑网络结构，包括：将每个机电系统单元作为有向图的顶点，每个顶点包含多个机电设备，将所述机电设备的信息传递方向作为有向图的有向边。
[0007]在一个实施例中，优选地，根据所述机电设备的拓扑网络结构，以每个机电设备的运行状态作为其状态量，建立所述公路机电系统的混杂自动机模型，包括：根据所述机电设备的拓扑网络结构，以每个机电设备的运行状态作为其状态量，根据每个机电设备的状态量和机电设备的变化因子，确定该机电设备的预测运行状态值；
根据每个机电设备的预测运行状态和机电系统单元的实时单元矩阵，确定每个机电系统单元的机电设备状态的集合；根据每个机电系统单元的机电设备状态的集合和公路机电系统的实时系统矩阵，确定公路机电系统的混杂自动机模型。
[0008]在一个实施例中，优选地，根据所述公路机电系统的混杂自动机模型，对所述公路机电系统的每个机电设备的运行状态进行预测，包括：根据所述公路机电系统的混杂自动机模型，确定公路机电系统中各个机机电系统单元中各个机电设备的预测运行状态值是否超过对应的预设阈值；当机电设备的预测运行状态值超过对应的预设阈值时，确定该机电设备处于衰变期，需要进行维修和更换；当机电设备的预测运行状态值不超过对应的预设阈值时，确定该机电设备处于正常期，不需要进行维修和更换。
[0009]在一个实施例中，优选地，采用以下第一计算公式，确定该机电设备的预测运行状态值：；其中，表示机电设备i在t+1时刻的运行状态值，即预测运行状态值，表示机电设备i在t时刻的运行状态量，表示机电设备i的变化因子；采用以下第二计算公式，确定每个机电系统单元的机电设备状态的集合：；其中，表示机电系统单元i在时刻机电设备状态的集合，表示机电系统单元i在t时刻机电设备状态的集合，其中，机电系统单元i包括n个机电设备，矩阵和分别表示实时单元矩阵和单元变化因子矩阵，矩阵和均为时变的矩阵；所述公路机电系统的混杂自动机模型包括：；其中，表示公路机电系统在t+1时刻机电设备状态的集合，表示公路机电系统在时刻机电设备状态的集合，矩阵和分别表示实时系统矩阵
和系统变化因子矩阵，矩阵和是时变的矩阵。
[0010]根据本公开实施例的第二方面，提供一种用于公路机电系统的机电设备运行状态预测装置，所述装置包括：划分模块，用于按照公路路段对公路机电系统网络进行划分，得到划分后的公路机电系统；构图模块，用于用图对所述划分后的公路机电系统进行描述，建立机电设备的拓扑网络结构；建模模块，用于根据所述机电设备的拓扑网络结构，以每个机电设备的运行状态作为其状态量，建立所述公路机电系统的混杂自动机模型；预测模块，用于根据所述公路机电系统的混杂自动机模型，对所述公路机电系统的每个机电设备的运行状态进行预测。
[0011]根据本公开实施例的第三方面，提供一种用于公路机电系统的机电设备运行状态预测装置，所述装置包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：按照公路路段对公路机电系统网络进行划分，得到划分后的公路机电系统；用图对所述划分后的公路机电系统进行描述，建立机电设备的拓扑网络结构；根据所述机电设备的拓扑网络结构，以每个机电设备的运行状态作为其状态量，建立所述公路机电系统的混杂自动机模型；根据所述公路机电系统的混杂自动机模型，对所述公路机电系统的每个机电设备的运行状态进行预测。
[0012]根据本公开实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现第一方面中任一项所述方法的步骤。
[0013]本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术实施例中，基于图论和混杂自动机理论，建立公路机电系统的空间网络模型，并以机电设备运行状态作为其状态量，推导出公路机电系统网络的状态空间模型，从而预测公路机电系统的每个机电设备的运行状态，提高公路网中机电设备运行状态预测的效率和准确性。
[0014]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0015]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0016]图1是根据一示例性实施例示出的一种用于公路机电系统的机电设备运行状态预测方法的流程图。
[0017]图2是根据一示例性实施例示出的一种用于公路机电系统的机电设备运行状态预
测方法步骤S103的流程图。
[0018]图3是根据一示例性实施例示出的一种用于公路机电系统的机电设备运行状态预测方法步骤S104的流程图。
[0019]图4是根据一示例性实施例示出的一种用于公路机电系统的机电设备运行状态预测装置的框图。
具体实施方式
[0020]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于公路机电系统的机电设备运行状态预测方法，其特征在于，所述方法包括：按照公路路段对公路机电系统网络进行划分，得到划分后的公路机电系统；用图对所述划分后的公路机电系统进行描述，建立机电设备的拓扑网络结构；根据所述机电设备的拓扑网络结构，以每个机电设备的运行状态作为其状态量，建立所述公路机电系统的混杂自动机模型；根据所述公路机电系统的混杂自动机模型，对所述公路机电系统的每个机电设备的运行状态进行预测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照公路路段对公路机电系统网络进行划分，包括：按照公路路段的所属单位、路段规模和路段类型进行划分并编号，其中，划分后的每个路段为一个机电系统单元；在每个机电系统单元中按照机电设备类型进行分类。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用图对所述划分后的公路机电系统进行描述，建立机电设备的拓扑网络结构，包括：将每个机电系统单元作为有向图的顶点，每个顶点包含多个机电设备，将所述机电设备的信息传递方向作为有向图的有向边。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述机电设备的拓扑网络结构，以每个机电设备的运行状态作为其状态量，建立所述公路机电系统的混杂自动机模型，包括：根据所述机电设备的拓扑网络结构，以每个机电设备的运行状态作为其状态量，根据每个机电设备的状态量和机电设备的变化因子，确定该机电设备的预测运行状态值；根据每个机电设备的预测运行状态和机电系统单元的实时单元矩阵，确定每个机电系统单元的机电设备状态的集合；根据每个机电系统单元的机电设备状态的集合和公路机电系统的实时系统矩阵，确定公路机电系统的混杂自动机模型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述公路机电系统的混杂自动机模型，对所述公路机电系统的每个机电设备的运行状态进行预测，包括：根据所述公路机电系统的混杂自动机模型，确定公路机电系统中各个机机电系统单元中各个机电设备的预测运行状态值是否超过对应的预设阈值；当机电设备的预测运行状态值超过对应的预设阈值时，确定该机电设备处于衰变期，需要进行维修和更换；当机电设备的预测运行状态值不超过对应的预设阈值时，确定该机电设备处于正常期，不需要进行维修和更换...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱丽丽，高剑，汪林，李唯琛，郭宇奇，车晓琳，李茜瑶，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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