动车组复杂装备大数据分析关键技术研究与实现

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kwannew
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来随着我国高速铁路动车组的大规模投入使用,借助于先进的传感器技术、数据采集技术和计算机存储技术,动车组积累了海量的数据。利用这些海量数据进行数据分析,从而指导维修与维护工作,进而保证动车组的安全运行具有十分重要的意义。然而传统的数据分析技术在海量数据面前,暴露出处理时间长,甚至是内存不足导致无法训练等缺点。Hadoop的出现为解决上述问题提供了思路。Hadoop因其强大的计算能力和海量的存储能力等特点,已经成为大数据分析领域重要的研究方向。本文将传统的数据预处理算法和反向传播(Back Propagation)算法与MapReduce框架相结合,设计实现了基于Hadoop的大数据分析方案。  本文的创新点包含以下三个方面:  首先,本文提出一个并行异常数据处理算法——MRKM算法。对K-means聚类算法进行改进使其用于寻找数据异常点,将改进后的算法与MapReduce框架相结合,设计了基于MapReduce的异常数据处理算法。实验证明,改进后的K-means算法可有效的处理异常数据。  其次,研究了标准BP算法,针对算法的不足,提出了引入参数的改进算法——IPBP算法。实验证明,IPBP算法比标准的BP算法具有更高的正确率和较小的迭代次数。对IPBP算法进行了MapReduce并行化,提出了MRIPBP算法。实验结果表明,MRIPBP算法并行性好,能胜任大量数据分析处理任务。  最后,将大数据技术应用于动车组,使用本文提出的大数据分析算法对动车组牵引电机进行维修等级判定,使牵引电机的维修等级判定更为准确。  本文还介绍了Hadoop系统,分析了牵引电机的电气特性,根据电气特性提取了牵引电机的特征向量,搭建Hadoop实验平台,对动车组牵引电机数据进行数据预处理和数据分析,实现大数据分析算法在动车组牵引电机的应用。并从不同的方面进行比较,分析算法性能。实验证明,算法有较高运算速度。  本文将大数据分析算法应用于动车组,使相关技术人员能准确地获得牵引电机维修等级,提高检修与维护工作,从而减少或避免事故的发生,为动车组的安全运行提高保障。
其他文献
无线传感器网络(WSN)的应用开发研究是智能控制技术的重要研究领域,在WSN开发研究中,无线传感器及控制器节点(WSCN节点)是关键部件,担任着终端数据采集、执行控制和数据通信
随着计算机技术和网络技术的高速发展,计算技术逐渐从集中式环境向分布式环境发展。计算机测试软件也从原来的单机模式向现在的分布式考试系统发展,由传统的测试模式向自适应
关系词是复句标识分句之间结构关系和语义关系的重要语法标志,所以复句中关系词的研究是复句研究的关键点,也是进一步研究复句层次结构划分和语义结构的基础。因此,准确自动
医学图像处理是计算机领域的一个分支,是数字图像处理技术在生物医学工程中的重要应用。对医学图像进行目标轮廓提取,是临床诊断和科学研究的基础。活动轮廓线模型即Snake模
旋转机械状态监测技术对于旋转机械运行安全,降低设备维修费用,提高设备利用率有重大意义。 大型监测设备费用太高,而且存在“监测过剩”的问题,所以,我们就开发一套基于WinCE
人脸识别是利用计算机对人脸图像进行处理,提取有效信息进行身份辨认的一门技术。近年来,在模式识别与计算机视觉领域中已受到广泛的重视,成为一个十分活跃的研究方向。在身份验
模型检验是一种非常重要的自动验证方法,主要通过显式状态搜索或隐式不动点计算来验证有穷状态系统的模态命题性质,避免建立复杂的证明过程,并在不满足性质时能提供反例。二十多
模型驱动体系结构是OMG在2001年提出的一种新的软件方法学,它将系统功能规约与特定技术平台的功能实现规约相分离,以达到“一次设计,任何平台实现”的目的。 本文扩展了对
借助于No.7信令网和大型集中式数据库的支持,移动智能网将网络的交换功能和控制功能相分离,把网络中各网元的智能集中到新的功能部件——由中小型计算机组成的SCP(Service Co
无线传感器网络作为一种新兴的技术,已成为当前国际上备受关注的研究热点,被认为是对21世纪产生巨大影响力的技术之一。路由协议的研究是无线传感器网络的一个重要研究领域,其中