本文關(guān)鍵詞：基于文本挖掘的道岔故障分類研究

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【摘要】：隨著鐵路運輸高速發(fā)展,鐵路運輸對鐵路信號系統(tǒng)的要求不斷提高,隨之對鐵路信號系統(tǒng)設(shè)備維護效率要求也越來越高。道岔是鐵路信號系統(tǒng)中的重要基礎(chǔ)設(shè)備,是鐵路保持高效運輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備,也是電務(wù)維護的重點。鐵路電務(wù)工作人員投入大量的精力對道岔進行維護,但道岔仍然是故障的高發(fā)部位。因此,開展對道岔故障的分類研究,提高道岔故障維護效率,具有重要意義。道岔在運營維護過程中,積累了大量的維護數(shù)據(jù),并以文本的方式記錄。這些維護數(shù)據(jù)對道岔故障分析和設(shè)備維護決策有重大的參考價值。通過統(tǒng)計研究廣州鐵路(集團)公司(簡稱廣鐵集團)現(xiàn)場的故障一覽表可發(fā)現(xiàn)：故障數(shù)據(jù)錄入缺乏規(guī)范性,導(dǎo)致故障數(shù)據(jù)可利用價值降低；故障表中設(shè)備類別設(shè)置不合理,對故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和處理帶來一定的難度。鐵路信號設(shè)備維護管理者希望通過制定一些規(guī)章制度解決這類問題,但效果并不理想。針對上述問題,本文進行了如下研究：根據(jù)道岔設(shè)備結(jié)構(gòu)組成與工作原理,結(jié)合道岔故障記錄數(shù)據(jù),將道岔故障設(shè)備類別進行了重新設(shè)置：應(yīng)用文本挖掘的方法,設(shè)計了道岔故障分類器,實現(xiàn)了對道岔故障的自動分類；利用重新設(shè)置的道岔故障設(shè)備類別和設(shè)計的道岔故障分類器,設(shè)計并實現(xiàn)了道岔故障數(shù)據(jù)錄入表單,通過設(shè)計的表單對道岔故障數(shù)據(jù)實時記錄,確保數(shù)據(jù)記錄準確有效。本文具體研究工作及成果如下：(1)分析了道岔的結(jié)構(gòu)組成和工作原理。將道岔的分析與故障一覽表中記錄的道岔故障數(shù)據(jù)相結(jié)合,對道岔故障進行合理的分類。(2)提取了道岔故障數(shù)據(jù)中的專業(yè)術(shù)語,將提取的專業(yè)術(shù)語注入NLPIR漢語分詞系統(tǒng)(又名ICTCLA)的用戶詞典中,對道岔故障文本進行了分詞處理。(3)針對道岔故障數(shù)據(jù)描述的多樣化,應(yīng)用了PLSA主題模型特征提取方法對故障文本進行特征提取。(4)應(yīng)用了支持向量機的方法設(shè)計道岔故障分類器,實現(xiàn)了道岔故障設(shè)備類別自動分類,并將分類效果與其他分類方法進行了對比。對比結(jié)果表明,PLSA主題模型特征提取與支持向量機相結(jié)合的分類效果相對優(yōu)于其他分類方法。(5)根據(jù)道岔故障分類結(jié)果并結(jié)合現(xiàn)場需求,設(shè)計并實現(xiàn)了道岔故障數(shù)據(jù)錄入表單,規(guī)范了道岔故障數(shù)據(jù)錄入。本文通過對道岔的分類研究和道岔故障錄入表單的設(shè)計,增強了數(shù)據(jù)錄入的規(guī)范性,保證了故障數(shù)據(jù)錄入的有效性,提高了道岔維護管理的效率。
【關(guān)鍵詞】：道岔 故障 文本挖掘 文本分類 主題模型 支持向量機
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U216.425;TP391.1
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 1 引言12-20
• 1.1 論文選題背景與意義12-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 設(shè)備維護管理信息化概述14-17
• 1.2.2 文本挖掘簡介17-18
• 1.3 論文主要工作內(nèi)容及組織架構(gòu)18-19
• 1.4 本章小結(jié)19-20
• 2 預(yù)備知識20-33
• 2.1 文本挖掘中的文本分類20-27
• 2.1.1 文本預(yù)處理21
• 2.1.2 特征降維和特征權(quán)重方法21-24
• 2.1.3 分類器設(shè)計算法24-27
• 2.1.4 分類性能評估27
• 2.2 道岔結(jié)構(gòu)組成及維護管理27-32
• 2.2.1 道岔結(jié)構(gòu)組成27-29
• 2.2.2 轉(zhuǎn)轍機29-32
• 2.2.3 道岔維護管理32
• 2.3 本章小結(jié)32-33
• 3 道岔故障分類及文本預(yù)處理33-40
• 3.1 道岔故障文本數(shù)據(jù)簡介33-34
• 3.2 道岔故障分類流程34-35
• 3.3 道岔故障分類文本預(yù)處理35-39
• 3.3.1 道岔故障類別標簽設(shè)定35-37
• 3.3.2 文本分詞37-39
• 3.3.3 去停用詞39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 4 基于主題模型的道岔故障特征提取40-48
• 4.1 PLSA主題模型特征提取40-42
• 4.1.1 主題模型表示41
• 4.1.2 模型參數(shù)估計41-42
• 4.1.3 新樣本模型表示42
• 4.2 道岔故障描述分析42-44
• 4.3 道岔故障特征提取44-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 5 基于支持向量機的道岔故障分類48-60
• 5.1 支持向量機48-50
• 5.2 分類器應(yīng)用50-51
• 5.3 分類結(jié)果評價方法51-53
• 5.4 分類結(jié)果分析53-59
• 5.5 本章小結(jié)59-60
• 6 道岔故障數(shù)據(jù)錄入表單的設(shè)計與實現(xiàn)60-69
• 6.1 道岔故障數(shù)據(jù)錄入表單設(shè)計60-62
• 6.2 道岔故障數(shù)據(jù)錄入表單實現(xiàn)62-68
• 6.2.1 電務(wù)調(diào)度指揮中心系統(tǒng)簡介62-65
• 6.2.2 動態(tài)表單實現(xiàn)65-68
• 6.3 本章小結(jié)68-69
• 7 總結(jié)及展望69-71
• 參考文獻71-73
• 圖索引73-74
• 表索引74-75
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果75-77
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集77

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