基于CAN-BUS数据和粗糙集的公交车辆关键故障信息研究
发布时间：2021-11-05 07:38
随着首都公交车数量和运营里程不断增加,公交车辆高负荷的运行导致故障问题频现,出现故障后会影响正常交通秩序,所以分析公交车辆关键故障信息,科学地监测公交车健康状态是十分必要的。但是公交运行数据具有多样性、容量大、形式复杂的特点,传统地数据分析方法不能有效地分析解决问题。当公交车出现故障时,CAN-BUS（控制器局域网总线技术中文名）系统中的参数状态会发生相应变化。从CAN-BUS系统的众多参数中找出发生故障时的关键信息,可以提高公交车辆维修保养效率,进而提升公交运营水平。本文首先对CAN-BUS系统数据进行处理,包括数据清洗、数据导入和故障时间点判断;其次分析各种常见离散化算法,并结合各个离散化算法的优缺点与本文所用数据特点,最终选择基于布尔逻辑算法的属性离散化方法对公交车的连续属性值进行离散化操作;再次针对启发式搜索等约简算法存在着计算复杂度高的问题,提出基于遗传算法的属性约简算法对属性进行约简,该算法是基于粗糙集的基本原理,将条件属性与决策属性间的依赖度设置为优化目标,设置编码方式,利用基于遗传算法属性约简算法筛选条件属性。最后针对基于遗传算法属性约简算法计算结果不稳定且有可能陷入局...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－２元胞自动机的组成??Ｆｉｕｒｅ?３－２?Ｔｈｅ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｅｌｌｕｌａｒ?ａｕｔｏｍａｔａ??
过元胞自动机实现这一演化模拟，使其更加合理并且可以快速的得到适应度最优??的个体。??元胞、元胞空间、邻居和演化规则是元胞自动机基本的组成，如图３－２所示。??元胞自动机可以被看作由一个元胞空间与定义在该空间的变换函数构成。??规则／变换函数?Ｘ?＾）??????＾?胞及状邻居Ｊ）／??规则／变换函数?〉＝＝＝＿＝＝＝＝，■，＝＝＝＝??图３－２元胞自动机的组成??Ｆｉｇｕｒｅ?３－２?Ｔｈｅ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｅｌｌｕｌａｒ?ａｕｔｏｍａｔａ??（１）
元胞遗传算法的核心思想为：在邻居范围内完成选择与交叉操作，之后留下??子代与父代里优秀的个体。组成群体的个体分布在一个二维的四边形网格里，该??网格表示搜索空间。下图３－４为元胞遗传算法的原理。??Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ?－■?Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ??纖ｆ?Ｉ??Ｒ．ｅｐｉｍｃｅｍｅｎｉ?＾??图３－４元胞遗传算法??＇?Ｆｉｇｕｒｅ?３－４?Ｃｅｌｌｕｌａｒ?ｇｅｎｅｔｉｃ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??针对本文的公交车辆关键故障信息分析问题，以元胞遗传算法为基础的演化??规则如下所示：??２５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于元胞自动机的城市轨道交通定价双层规划[J]. 李雪岩,李雪梅,李学伟. 管理工程学报. 2017(01)
[2]基于混沌映射的元胞遗传算法[J]. 李雪岩,李雪梅,李学伟,吴今培. 模式识别与人工智能. 2015(01)
[3]基于粗糙集和RBF神经网络的变压器故障诊断方法研究[J]. 杨志超,张成龙,吴奕,安薇薇,朱海兵,龚灯才. 电测与仪表. 2014(21)
[4]基于信息熵属性约简的航空发动机故障诊断[J]. 文莹,肖明清,王邑,赵亮亮. 仪器仪表学报. 2012(08)
[5]采用改进人工鱼群优化粗糙集算法的变压器故障诊断[J]. 陈小青,刘觉民,黄英伟,付波. 高电压技术. 2012(06)
[6]基于粗糙集的模糊神经网络在故障诊断中的应用[J]. 韩江,李雪冬,夏链,余道洋. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2012(05)
[7]基于信息熵模糊聚类和粗糙集理论故障的模糊判据研究[J]. 李俊,孟涛,张立新,易当祥. 计算机测量与控制. 2011(05)
[8]动态环境下的元胞遗传算法研究[J]. 万成,杨小芹,鲁宇明. 电子元器件应用. 2010(07)
[9]基于粗糙集属性重要性的数据约简[J]. 聂冰,丁明艳,李文. 电子测量技术. 2008(05)
[10]基于粗糙集和遗传算法的数据挖掘方法[J]. 胡启韬,袁志平,周忠海. 电脑知识与技术. 2008(11)
博士论文
[1]元胞遗传算法研究及应用[D]. 鲁宇明.南京航空航天大学 2013
硕士论文
[1]基于神经网络与案例推理的车载设备故障诊断研究[D]. 曹哲.北京交通大学 2016
[2]基于贝叶斯网络的列控车载设备故障诊断研究[D]. 李玉兰.北京交通大学 2016
[3]基于粗糙集的属性约简及发动机故障诊断算法研究[D]. 何磊.西南交通大学 2014
[4]军用车辆发动机机械故障诊断方法的研究[D]. 耿纪洲.中国石油大学(华东) 2014
[5]基于遗传算法的粗糙集属性约简研究[D]. 郭春根.合肥工业大学 2007
[6]基于粗糙集理论的属性约简及应用研究[D]. 韩玲.合肥工业大学 2007
本文编号：3477365
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－２元胞自动机的组成??Ｆｉｕｒｅ?３－２?Ｔｈｅ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｅｌｌｕｌａｒ?ａｕｔｏｍａｔａ??
过元胞自动机实现这一演化模拟，使其更加合理并且可以快速的得到适应度最优??的个体。??元胞、元胞空间、邻居和演化规则是元胞自动机基本的组成，如图３－２所示。??元胞自动机可以被看作由一个元胞空间与定义在该空间的变换函数构成。??规则／变换函数?Ｘ?＾）??????＾?胞及状邻居Ｊ）／??规则／变换函数?〉＝＝＝＿＝＝＝＝，■，＝＝＝＝??图３－２元胞自动机的组成??Ｆｉｇｕｒｅ?３－２?Ｔｈｅ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｅｌｌｕｌａｒ?ａｕｔｏｍａｔａ??（１）
元胞遗传算法的核心思想为：在邻居范围内完成选择与交叉操作，之后留下??子代与父代里优秀的个体。组成群体的个体分布在一个二维的四边形网格里，该??网格表示搜索空间。下图３－４为元胞遗传算法的原理。??Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ?－■?Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ??纖ｆ?Ｉ??Ｒ．ｅｐｉｍｃｅｍｅｎｉ?＾??图３－４元胞遗传算法??＇?Ｆｉｇｕｒｅ?３－４?Ｃｅｌｌｕｌａｒ?ｇｅｎｅｔｉｃ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??针对本文的公交车辆关键故障信息分析问题，以元胞遗传算法为基础的演化??规则如下所示：??２５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于元胞自动机的城市轨道交通定价双层规划[J]. 李雪岩,李雪梅,李学伟. 管理工程学报. 2017(01)
[2]基于混沌映射的元胞遗传算法[J]. 李雪岩,李雪梅,李学伟,吴今培. 模式识别与人工智能. 2015(01)
[3]基于粗糙集和RBF神经网络的变压器故障诊断方法研究[J]. 杨志超,张成龙,吴奕,安薇薇,朱海兵,龚灯才. 电测与仪表. 2014(21)
[4]基于信息熵属性约简的航空发动机故障诊断[J]. 文莹,肖明清,王邑,赵亮亮. 仪器仪表学报. 2012(08)
[5]采用改进人工鱼群优化粗糙集算法的变压器故障诊断[J]. 陈小青,刘觉民,黄英伟,付波. 高电压技术. 2012(06)
[6]基于粗糙集的模糊神经网络在故障诊断中的应用[J]. 韩江,李雪冬,夏链,余道洋. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2012(05)
[7]基于信息熵模糊聚类和粗糙集理论故障的模糊判据研究[J]. 李俊,孟涛,张立新,易当祥. 计算机测量与控制. 2011(05)
[8]动态环境下的元胞遗传算法研究[J]. 万成,杨小芹,鲁宇明. 电子元器件应用. 2010(07)
[9]基于粗糙集属性重要性的数据约简[J]. 聂冰,丁明艳,李文. 电子测量技术. 2008(05)
[10]基于粗糙集和遗传算法的数据挖掘方法[J]. 胡启韬,袁志平,周忠海. 电脑知识与技术. 2008(11)
博士论文
[1]元胞遗传算法研究及应用[D]. 鲁宇明.南京航空航天大学 2013
硕士论文
[1]基于神经网络与案例推理的车载设备故障诊断研究[D]. 曹哲.北京交通大学 2016
[2]基于贝叶斯网络的列控车载设备故障诊断研究[D]. 李玉兰.北京交通大学 2016
[3]基于粗糙集的属性约简及发动机故障诊断算法研究[D]. 何磊.西南交通大学 2014
[4]军用车辆发动机机械故障诊断方法的研究[D]. 耿纪洲.中国石油大学(华东) 2014
[5]基于遗传算法的粗糙集属性约简研究[D]. 郭春根.合肥工业大学 2007
[6]基于粗糙集理论的属性约简及应用研究[D]. 韩玲.合肥工业大学 2007
本文编号：3477365
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