技术领域
[0001] 本
发明涉及铁路信号故障分析领域，具体涉及一种铁路信号系统故障智能分析平台的分析方法。
背景技术
[0002] 铁路列车的高速、安全运行，除了需要良好的铁路
基础线路和列车状态外，还需要铁路信号系统的信息传输和列车运行的信息传输。我国现有的轨道信号系统采用铁路综合调度移动通信系统(GSM-R)，包括车载子系统、地面子系统和GSM-R网络等其他管理子系统。各子系统会分为多个模
块进行采集轨道和列车运行的多种数据，能够实现实时监测轨道路况和行车状态，保障列车运行的安全性，提高轨道使用效率。
[0003] 但是现有的通信系统内各专业监测数据相互独立，缺乏共享，无法对监测到数据进行全面分析和比对。导致信号系统发送故障时，只能采用人工下载与故障相关联的子系统内监测数据，并且由人工经验完成监测数据的分析，处理效率低下。并且随着监测数据的不断增长，已逐渐不能满足运营维护和故障处理的各种要求。
[0004] 并且，高速铁路车辆行驶时需要通过地面设备发送动态的应答器报文信息给应答器设备(固定在铁轨中间)，车辆在通过应答器设备时会获取报文信息，根据报文信息进行速度控制、继续行驶或停止等操作。然而地面设备发出报文信息后无法确认车辆是否能正常按照报文信息执行，车辆也无法确认报文信息是否是地面设备正常发送的(中间存在设备故障的可能)。既有系统中仅能通过地面或车辆单独监测两侧的设备信息，无法实现闭环监测。
发明内容
[0005] 为了解决
现有技术中信号系统各监测数据难以全面共享、自动分析的技术问题，本发明提供了一种铁路信号系统故障智能分析的平台。
[0006] 一种铁路信号系统故障智能分析平台的分析方法，所述分析方法包括：
[0007] 记录历史故障特征；
[0008] 根据所述历史故障特征形成该故障的诊断特征序列；
[0009] 根据所述特征序列来诊断所发生故障的异常数据符合所述诊断特征序列中具体条件的一个或多个；
[0010] 根据所述具体条件获取车辆信息数据和地面数据；
[0011] 自动分析所述车辆信息数据和地面信息数据；
[0012] 发现所述异常信息数据的来源。
[0013] 进一步地，所述历史故障特征包括，列车与地面之间通信
质量下降、通信超时和通信中断的故障。
[0014] 进一步地，所述历史故障特征为列车与地面之间通信不佳时，所述诊断特征序列包括重传
帧、无效数据和连接断开帧。
[0015] 进一步地，所述历史故障特征为列车与地面之间通信不佳时，所述车辆信息和地面信息的获取方式为通过车辆与地面设备的应答时间提取车辆信息的发送数据和地面信息的回复数据。
[0016] 进一步地，所述历史故障特征为列车与地面之间通信不佳时，所述自动分析的方式为：对获取的车辆信息数据和地面信息数据采用逐帧分析的方式。
[0017] 进一步地，所述历史故障特征包括，列车接收到源报文中的关键参数显示异常。
[0018] 进一步地，所述关键参数显示异常时，所述诊断特征序列包括，所述关键参数显示为253、0和252。
[0019] 进一步地，所述关键参数显示异常时，所述车辆信息和地面信息的获取方式为：通过报文的发送路径提取发送端和接收端的报文关键参数。
[0020] 进一步地，所述关键参数显示异常时，所述自动分析的方式为对所述发送端的报文关键参数和所述接收端的关键参数进行闭环对比的方式进行数据分析
[0021] 一种铁路信号系统故障智能分析系统，其中，所述分析系统包括：
[0022] 用于记录历史故障特征的记录单元；
[0023] 用于生成故障诊断特征序列的生成单元；
[0024] 用于诊断所发生故障符合诊断特征序列具体条件中的一个或多个的诊断单元；
[0025] 用于获取车辆信息数据和地面数据的提取单元；
[0026] 用于分析获取的车辆信息数据和地面信息数据的分析单元；
[0027] 用于标记异常信息数据来源的标识单元。
[0028] 通过本发明的分析方法，能够根据故障特征自动提取车辆数据与地面数据，实现铁路信号系统内各模块专业监测数据的共享，并且采用车地一体化分析和车地闭环分析的方式对所提取的数据进行对比分析，实现车地信息的综合分析，便于快速明确故障原因和故障地点，有效实现了铁路信号系统故障诊断的智能化。本发明的其它特征和优点将在随后的
说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、
权利要求书以及
附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0029] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030] 图1示出了根据本发明对铁路信号系统故障智能分析的基本
流程图；
[0031] 图2示出了车载报文发送路径和报文参数代表故障原因图。
具体实施方式
[0032] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033] 图1示出了根据本发明对铁路信号系统故障智能分析的基本流程图。如图所示，本实施例平台会记录已经发生过的故障特征，历史故障特征包括：1、列车与地面之间通信质量不佳的故障具体包括通信质量下降、通信超时和通信中断；2、所述列车接收到地面设备发送的源报文中关键参数发生异常的故障。
[0034] 根据所述历史故障特征形成该故障的诊断特征序列，不同的故障会形成不同的诊断特征序列：
[0035] 1、对于列车与地面设备之间通信质量下降的故障是由于地面设备向车辆发送重复的数据帧；列车与地面之间通信超时的故障是由于列车设备向地面设备发送大量无效数据帧；列车与地面设备通信中断的故障，是由于地面设备发送断开连接的数据帧。这些故障原因构成了地面设备与列车信息之间通信质量不佳的特征序列。
[0036] 即通信质量不佳的特征序列为：重传帧、无效数据帧、连接断开帧。
[0037] 2、对于列车接收到地面设备发送源报文中的关键参数发生异常，有以下情形：列车接收到源报文关键参数显示为253，是由于报文传递路径中的列控中心与联
锁通信中断或者临时限速未初始化；列车接收到源报文关键参数显示为0，是由于报文传递路径中的通信板卡至
电子单元之间的设备出现问题发生故障；列车接收到源报文关键参数显示为252，是由于报文传递路径中地面设备的电子单元至车载设备的
电缆损坏。
[0038] 即列车接收到源报文中的关键参数发生异常的特征序列为：关键参数显示为253、关键参数显示为0和关键参数显示为252。
[0039] 对于列车运行过程中所发生的故障，可以根据所发生故障的特征来诊断故障与特征序列中的一个或多个具体条件相符合，在根据该具体条件获取车辆信息数据和地面信息数据。所述车辆信息和地面信息的获取方式包括：1、通过车辆与地面设备的应答时间进行数据提取车辆信息的发送数据和地面信息的回复数据；2、通过报文的发送路径提取发送端、接收端的报文关键参数。
[0040] 对获取的车辆信息数据和地面信息数据进行自动分析，自动分析的方式包括：1、对获取的车辆信息数据和地面信息数据采用逐帧分析的方式进行数据分析；2、对所述发送端的报文关键参数和所述接收端的关键参数进行闭环对比的方式进行数据分析。
[0041] 实施例1，车辆运行过程中，车辆与地面设备的通信质量不佳，在地面设备中查看
无线闭塞中心(RBC)的日志，日志记录如下表：
[0042]序号 时间 日志类型 事件标识
8259 2018-01-23 20:05:17 stpdatatotrain 0
8261 2018-01-23 20:05:18 stpdisconnectind 0
8283 2018-01-23 20:05:30 stpconnectind 0
[0043] 由上表可知，在20:05:18时RBC向链路层发送过断开连接帧。
[0044] 对于发现断开连接帧的具体原因，则根据该列车与RBC的应答时间提取RBC日志中的信息数据和列车设备端的记录数据。获取的RBC记录信息和列车防护系统记录信息，
整理如下表：
[0045]
[0046] 列车在20:00:16向RBC发送了消息，20:01:26RBC接收到列车消息，与列车建立连接开始正常通话，20:05:17RBC接收到列车的
位置报告M136，并且回复列车M24，20:05:18RBC与列车断开连接，同时列车接收到RBC发送的24,20:05:20列车发出DISC:B即发起DI断开连接，直到20:05:30RBC与列车再次建立连接。
[0047] 对获取的车辆信息和地面信息进行逐帧分析，发现RBC一直正常通信，回复消息，RBC端处理正常。车载ATP端开始与RBC正常通话，但中途ATP端发起DI断开连接，导致RBC与列车之间的联系断开。由此，该车辆与地面通信发生断开的原因是车载ATP端断开连接。
[0048] 本实施例平台根据所发生的故障获取车辆信息数据和地面信息数据，再通过对地面日志和车载日志中数据帧的逐帧分析来确认所发故障的原因，找到故障原因后能够快速
定位故障发生地点，实现本实施例平台对车辆信息和地面信息一体化分析。
[0049] 如图2所示，现有的列车接收列车控制中心主机发送的报文时，需要经过列车控制中心通信板(CI-TIU)传递给地面电子单元(LEU)，再由LEU传递给列车。此过程中，若发生故障，可以根据列车接收到报文中的关键参数M-MCOUNT进行判断故障原因，但是由于地面只能检测到控制中心主机的报文是否正常发送，列车接收到的报文M-MCOUNT参数显示异常时，地面设备无法确认报文传递过程中的故障发生具体地点，导致故障无法定位。本实施例平台通过在铁路型号系统的中心
服务器接入DMS系统获得ATP车载侧的应答器信息，可以将报文发送端信息与报文接收端信息进行同时获取，形成闭环对比，快速分析出故障地点，由以下情形进行具体说明：。
[0050] 情形一，本实施例平台监测到列车接收到的报文中关键参数显示异常，则提示报文传输路径出现故障，本实施列平台会依据该报文的传递路径，提取该报文发送端与接收端的数据：报文发送端即地面列车中心主机发送的报文中关键参数M-MCOUNT＝255；报文接收端车载设备中接收到的报文中关键参数M-MCOUNT＝253。
[0051] 对接收端和发送端的报文关键参数对比后，得出列控中心主机的报文正常发送，故障原因是列控中心与联锁通信中断或者临时限速未初始化。即该异常的原因是地面设备导致，能够快速指导维护人员对故障设备进行维修。
[0052] 情形二，列车接收到的报文中关键参数显示异常后，本实施列平台获取到报文发送端即地面列车中心主机发送的报文中关键参数M-MCOUNT＝255，报文接收端即车载设备中接收到的报文中关键参数M-MCOUNT＝0。
[0053] 对接收端和发送端的报文关键参数对比后，得出列控中心主机的报文正常发送，故障原因是TIU板卡至LEU之间传输通道出现问题。由于TIU板卡至LEU之间的通道设施均归属于地面维护区，可以通过本实施平台的分析结果，结合车辆信息定位故障发生的具体地点，便于指导维护人员快速解决故障问题。
[0054] 通过情形一和情形二，本实施例平台能够对报文的接收端信息和发送端信息进行同时比对，实现地面信息和车辆信息的闭环分析，便于快速发现报文传递路径中的故障地点。
[0055] 本实施例平台工作时，记录单元会对历史故障特征进行记录；生成单元会根据故障特征生成该故障的诊断特征序列；输入当前发生的故障后，诊断单元会依据所发生的故障与该种故障的诊断特征序列进行比对，得出所发故障的特征；提取根据所发故障的特征获取与该故障相关联的地面信息和车辆信息；分析单元会对地面信息和车辆信息进行分析；标识单元会标记出分析单元分析出的异常数据；使用者会根据异常数据的来源了解故障发生的具体位置，得出故障发生的具体原因。
[0056] 综上，本实施例平台能够根据所发生的故障获取车辆信息和地面信息，对车辆信息和地面信息进行一体化分析，快速发现故障原因。并且能够根据报文异常的故障将报文发送端信息与报文接收端信息进行比对，实现闭环分析。实现了本发明铁路信号系统故障智能分析的平台对车地信息数据进行综合分析的功能，解决铁路信号系统运行时产生的故障原因，快速定位故障地点，节约维护成本。
[0057] 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
