一、问题描述

1.包含故障信息的WTD离线数据（5Hz）或部件控制器中的数据，由于受限于车地传输链路带宽，无法传输至大数据平台。故障的快速分析与定位，依靠检修工程师现场对数据进行处理并做出决策，对数据分析能力和车辆知识要求较高。

2.现场处理工具仅支持参数的曲线绘制、参数统计信息的简单分析，缺少对复杂故障和多参数故障联动分析、建模能力。

二、解决方案

运用机器学习、深度学习等人工智能算法，开发支持车辆现场故障分析与建模的低代码开发通用分析工具，提升故障现场处置的效率和准确性。

1.研究数值插补、无量纲处理、离散小波变换等数据预处理技术，实现数据清理、相关性分析、特征提取，保证数据完整性、准确性、可用性，开发数据预处理工具，研制高速边缘数据预处理样机；

2.研究神经网络、支持向量机、随机森林等故障预测技术，实现关键系统和关键部件的故障预警预测，基于技术作用共性机理和应用标准框架，开发故障预测通用软件工具；

3.研究层级分析、模糊评判、有效信息挖掘等健康评估技术，实现关键系统和关键部件的健康评估，开发健康评估通用软件工具；

4.研究知识图谱构建及故障根因分析技术，开发典型故障的根因辅助分析软件工具。开展数据预处理、故障预测与健康评估、知识图谱构建和故障根因分析的应用验证工作。

三、应用成效

利用智能运维公用分析工具软件辅助检修工程师快速开展故障分析与建模，通过不断扩大软件工具适用的部件系统范围，完善软件算法库与模型库，并对软件进行迭代优化。工具软件向机车、货车、城轨车辆现场故障处理场景推广应用。

四、创新点

利用智能运维公用分析工具软件辅助检修工程师快速开展故障分析与建模，通过不断扩大软件工具适用的部件系统范围，完善软件算法库与模型库，并对软件进行迭代优化。工具软件向机车、货车、城轨车辆现场故障处理场景推广应用。

1.首次在轨道交通运维技术领域构建集数据预处理、故障预警预测、健康评估、故障根因分析等关键技术于一体的轻量化通用工具软件

2.提出了一种基于列车运维专家经验和自然语言处理技术的知识图谱构建方法，将海量的列车故障知识和信息进行结构化建模，利用人工智能技术实现智能化的知识表示和关系挖掘，支撑根因分析。

五、参与单位情况介绍

国家高速列车技术创新中心是科技部、国资委于2016年9月5日联合批复，中国中车与青岛市政府共同建设的我国第一个国家技术创新中心，肩负着科技体制改革先行先试的重要使命。

国创中心以构建汇聚全球高速列车技术创新资源以及创新链、产业链和资金链等创新要素协同联动的创新生态为核心，以提升我国轨道交通装备行业整体创新能力和完善创新功能为目标，建成“三平台、两中心、一网络、一基地”。

国创中心定位于轨道交通装备产业行业发展核心关键技术问题解决，建设共创、协同、转移、辐射、共享的创新生态，致力于深化行业关键共性技术研究，推进重大成果转化，拓展制造服务能力，推动行业高质量发展。重点打造创新生态、技术研发、制造服务、成果转化等四大平台功能。