本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于自學(xué)習(xí)模式的車地?zé)o線通信質(zhì)量評(píng)估方法。

背景技術(shù)：

隨著信號(hào)控制和通信技術(shù)的發(fā)展與融合，基于無(wú)線通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)在城市軌道交通行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用并成為列車控制的主流制式。其突出特點(diǎn)之一就是數(shù)據(jù)通信方式的變革，利用無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)車地之間的雙向通信，實(shí)現(xiàn)了各設(shè)備之間實(shí)時(shí)雙向高速通信。

CBTC的車地通信系統(tǒng)依靠其傳輸信息量大，傳輸速度快來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)閉塞。在移動(dòng)閉塞行車過(guò)程中，行車數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信進(jìn)行傳輸。無(wú)線通信質(zhì)量直接決定列車控制信息的傳輸質(zhì)量，其診斷對(duì)保障CBTC可靠運(yùn)行具有重要意義。

CBTC無(wú)線通信質(zhì)量一般采用丟包率和傳輸時(shí)延兩種指標(biāo)來(lái)進(jìn)行診斷。由于實(shí)際測(cè)試中丟包率和傳輸時(shí)延測(cè)試無(wú)法與列車無(wú)線通信同時(shí)進(jìn)行，故目前只能在非運(yùn)營(yíng)時(shí)段進(jìn)行專門的丟包率和傳輸時(shí)延測(cè)試。但是這種方法有兩個(gè)方面的局限性，一方面，非運(yùn)營(yíng)時(shí)段和運(yùn)營(yíng)時(shí)段的外部環(huán)境存在差異，測(cè)試結(jié)果難以反映運(yùn)營(yíng)時(shí)的真實(shí)情況；另一方面，測(cè)試需要花費(fèi)額外的人力物力成本，增加了運(yùn)營(yíng)成本。

鑒于此，一種新的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估方法厄待提出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于自學(xué)習(xí)模式的車地?zé)o線通信質(zhì)量評(píng)估方法，可以節(jié)省人力和物力成本，并極大的提高了無(wú)線通信的可靠性。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于自學(xué)習(xí)模式的車地?zé)o線通信質(zhì)量評(píng)估方法，包括：

建立包含數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)、訓(xùn)練好的評(píng)價(jià)系統(tǒng)及學(xué)習(xí)系統(tǒng)的診斷模型；

在應(yīng)用之前，對(duì)所述診斷模型進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練過(guò)程中，將包含基于位置的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)輸入至數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)中，由數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)結(jié)合學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)將基于位置的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)，并將該評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)輸入至訓(xùn)練好的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，由訓(xùn)練好的評(píng)價(jià)系統(tǒng)計(jì)算出無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值，并與預(yù)設(shè)的數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，以確定計(jì)算出的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值是否合格；若不合格，則進(jìn)行人工排查若合格，且被抽樣則進(jìn)行人工排查，再與人工排查結(jié)果進(jìn)行比較，并記錄合格率；訓(xùn)練過(guò)程中最終輸出的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值即為人工排查時(shí)，通過(guò)與輸入訓(xùn)練數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)位置的丟包率和時(shí)延數(shù)據(jù)計(jì)算出的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值；并且，還將最終輸出的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值輸入至學(xué)習(xí)系統(tǒng)來(lái)更新歷史數(shù)據(jù)；重復(fù)上述訓(xùn)練過(guò)程，直至評(píng)價(jià)系統(tǒng)計(jì)算出的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值滿足一定的合格率，則完成診斷模型的訓(xùn)練；

在應(yīng)用期，利用訓(xùn)練好的診斷模型對(duì)輸入的包含基于位置的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值。

所述數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)結(jié)合學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)將基于位置的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)包括：

所述基于位置的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)的采樣頻率為一米，總長(zhǎng)度為n米，則第i米的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值記為

計(jì)算信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值最低要求符合度：

上式中，s_thresold為預(yù)設(shè)的最低信號(hào)門限，表示信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值符合最低要求，表示信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值不符合最低要求；τ為信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值最低要求符合度；

計(jì)算信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值與理論值及聚合值的方差，反映實(shí)際信號(hào)和理論信號(hào)的偏差：

上式中，χ為信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值與理論值的方差，為與相同位置處的理論信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值；為信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值與聚合值的方差，為從學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)中獲得的與相同位置處的聚合信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值；

計(jì)算信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值與系統(tǒng)中所有學(xué)習(xí)結(jié)果綜合的推薦曲線的方差：

上式中，表示訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值是基于每一米位置的曲線，是一個(gè)1*N的行向量；表示理論上的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值是基于每一米位置的曲線，是一個(gè)1*N的行向量，表示行行向量相乘，相乘結(jié)果為一個(gè)數(shù)值；是計(jì)算兩個(gè)1*N的行向量的長(zhǎng)度的積；

計(jì)算信噪比的平均強(qiáng)度值與信號(hào)的比值；

上式中，為學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)中獲得的聚合信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值是基于每一米位置的曲線，是一個(gè)1*N的行向量；

計(jì)算信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值信號(hào)差值平滑的程度：

將上述各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，處理結(jié)果即為最終的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)：

上式中，χ_max、δ_max、γ_max、ξ_max均為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集合中計(jì)算的各個(gè)指標(biāo)的最大值。

該方法還包括：利用與輸入訓(xùn)練數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)位置的丟包率和時(shí)延數(shù)據(jù)，來(lái)計(jì)算出的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值，其計(jì)算公式如下：

上式中，Y_c為無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值，D表示傳輸時(shí)延，Plr表示丟包率，Plc表示最大連續(xù)丟包數(shù)，α₁、α₂、α₃均為權(quán)值，D_m為預(yù)設(shè)的可接受的最大傳輸時(shí)延，Plc_m為預(yù)設(shè)的可接受的最大連續(xù)丟包數(shù)。

訓(xùn)練過(guò)程中，將最終輸出的的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值輸入至學(xué)習(xí)系統(tǒng)來(lái)更新歷史數(shù)據(jù)的公式為：

上式中，m表示訓(xùn)練數(shù)據(jù)集合X中訓(xùn)練數(shù)據(jù)的數(shù)量，表示第j個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)中第i米的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值，Y_c^j表示對(duì)應(yīng)于第j個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的最終輸出的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值，表示與相同位置處的聚合信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值；若第j個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)中，共有1～n個(gè)信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值，則最終的獲得一個(gè)由組成的行向量

該方法還包括：在應(yīng)用期，根據(jù)計(jì)算到的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值對(duì)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，其公式為：

上式中，p為應(yīng)用期的輸入測(cè)試數(shù)據(jù)的數(shù)量，Y_o^j表示根據(jù)輸入的第j個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算到的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，無(wú)線通信質(zhì)量的評(píng)價(jià)采用相對(duì)獲取簡(jiǎn)單的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度代替了獲取較困難的丟包率和時(shí)延參數(shù)來(lái)進(jìn)行無(wú)線性能的評(píng)價(jià)，降低了評(píng)價(jià)無(wú)線性能指標(biāo)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)源的難度；并且同時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度和噪聲的監(jiān)測(cè)不增加無(wú)線通信負(fù)擔(dān)，不會(huì)對(duì)列車正常通信造成影響，可以在運(yùn)營(yíng)進(jìn)行階段進(jìn)行無(wú)線通信質(zhì)量性能監(jiān)測(cè)，極大的提高了問(wèn)題發(fā)現(xiàn)的及時(shí)性和預(yù)警性，增強(qiáng)了無(wú)線通信質(zhì)量的可靠性；此外，無(wú)需的頻繁在夜間安排人員進(jìn)行無(wú)線性能測(cè)試，降低了工作量，節(jié)省了人力和物力成本。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于自學(xué)習(xí)模式的車地?zé)o線通信質(zhì)量評(píng)估方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的診斷模型示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

CBTC無(wú)線通信質(zhì)量一般采用丟包率和傳輸時(shí)延兩種指標(biāo)來(lái)進(jìn)行診斷。但是實(shí)際測(cè)試中丟包率和傳輸時(shí)延測(cè)試無(wú)法與列車無(wú)線通信同時(shí)進(jìn)行?，F(xiàn)有的夜間測(cè)量不僅花費(fèi)了額外的人力物力成本，而且難以保障運(yùn)行時(shí)的通信質(zhì)量問(wèn)題。本發(fā)明根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度和噪聲與丟包率和傳輸時(shí)延的密切內(nèi)在聯(lián)系，基于信號(hào)強(qiáng)度和噪聲的監(jiān)測(cè)不增加無(wú)線通信負(fù)擔(dān)，不會(huì)對(duì)列車正常通信造成影響的基本前提，將列車實(shí)際運(yùn)行時(shí)刻采集的基于位置的信號(hào)噪聲強(qiáng)度曲線通過(guò)本發(fā)明提供的模型進(jìn)行映射，得出無(wú)線通信質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)每輛車，每趟運(yùn)行都能進(jìn)行無(wú)線通信質(zhì)量的評(píng)估，極大提高了無(wú)線通信的可靠性。

本發(fā)明實(shí)施例中，基于自學(xué)習(xí)的診斷模型，通過(guò)數(shù)據(jù)抽象、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和學(xué)習(xí)策略，以信號(hào)強(qiáng)度和噪聲數(shù)據(jù)作為輸入樣本，以丟包率和傳輸時(shí)延計(jì)算的實(shí)際無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估量作為期望輸出，訓(xùn)練得到一個(gè)通過(guò)信號(hào)強(qiáng)度和噪聲數(shù)據(jù)作為輸入，無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估量作為輸出的一個(gè)診斷模型。該診斷模型采用信號(hào)強(qiáng)度和噪聲數(shù)據(jù)代替丟包率時(shí)延來(lái)評(píng)估無(wú)線通信質(zhì)量。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于自學(xué)習(xí)模式的車地?zé)o線通信質(zhì)量評(píng)估方法的流程圖，其主要包括如下步驟：

步驟11、建立包含數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)、訓(xùn)練好的評(píng)價(jià)系統(tǒng)及學(xué)習(xí)系統(tǒng)的診斷模型。

本發(fā)明實(shí)施例中，評(píng)價(jià)系統(tǒng)采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為模型，通過(guò)訓(xùn)練集數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練。訓(xùn)練過(guò)程中，將訓(xùn)練集數(shù)據(jù)中基于位置的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)輸入至數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)中，由數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則和聚合信號(hào)將基于位置的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)，并將該評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)輸入至該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，以訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的傳輸時(shí)延、丟包率和最大連續(xù)丟包數(shù)計(jì)算到無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值作為目標(biāo)進(jìn)行訓(xùn)練。得到評(píng)價(jià)系統(tǒng)也就是BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán)值，完成評(píng)價(jià)系統(tǒng)的初步建立。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是常規(guī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其訓(xùn)練過(guò)程及方式可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定，后文的訓(xùn)練過(guò)程主要是針對(duì)診斷模型進(jìn)行的訓(xùn)練。

步驟12、在應(yīng)用之前，對(duì)所述診斷模型進(jìn)行訓(xùn)練。

由于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的模型得出的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值還不能非常準(zhǔn)確表征實(shí)際測(cè)試的無(wú)線性能質(zhì)量評(píng)估值。所以需要在應(yīng)用之前，進(jìn)行繼續(xù)加強(qiáng)訓(xùn)練；診斷模型的訓(xùn)練過(guò)程如圖2所示。

應(yīng)用之前，將包含基于位置的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)輸入至數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)中，由數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)結(jié)合學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)將基于位置的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)，并將該評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)輸入至評(píng)價(jià)系統(tǒng)，由評(píng)價(jià)系統(tǒng)根據(jù)訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)計(jì)算出無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值；同時(shí)，還將計(jì)算的出無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值與預(yù)設(shè)的數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，以確定計(jì)算出的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值是否合格。

若不合格，則進(jìn)行人工排查若合格，且被抽樣則進(jìn)行人工排查，再與人工排查結(jié)果進(jìn)行比較，并記錄合格率；訓(xùn)練過(guò)程中最終輸出的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值即為人工排查時(shí)，通過(guò)與輸入訓(xùn)練數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)位置的丟包率和時(shí)延數(shù)據(jù)計(jì)算出的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值；并且，還將最終輸出的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值輸入至學(xué)習(xí)系統(tǒng)來(lái)更新歷史數(shù)據(jù)。

在上述訓(xùn)練過(guò)程中，由于診斷模型是一個(gè)基于歷史數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)的模型，所以在診斷模型產(chǎn)生之后不能保證百分之百準(zhǔn)確，需要在使用中進(jìn)行不斷的矯正。診斷模型基于歷史數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)完成之后，預(yù)想的是采用100％的抽樣，根據(jù)輸入的參數(shù)可以得到一個(gè)評(píng)價(jià)結(jié)果(診斷模型的判別結(jié)果)。由于，此時(shí)還處于訓(xùn)練階段，因此，即使評(píng)價(jià)結(jié)果合格也需要根據(jù)人工排查結(jié)果(人工計(jì)算出的實(shí)際結(jié)果)來(lái)判斷該結(jié)果是否準(zhǔn)確，并以此來(lái)矯正系統(tǒng)參數(shù)。綜合結(jié)果是根據(jù)系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果是否合格，再根據(jù)人工排查后輸出的結(jié)果；例如，如果不合格，那么輸出的綜合結(jié)果即為人工排查結(jié)果；如果合格，且與人工排查結(jié)果一致，那么輸出的綜合結(jié)果即為人工排查結(jié)果或者評(píng)價(jià)系統(tǒng)輸出結(jié)果。

當(dāng)隨著訓(xùn)練數(shù)據(jù)的不斷增多，抽樣率逐漸減小，如何評(píng)價(jià)系統(tǒng)輸出結(jié)果合格，且沒(méi)有被抽樣，那么可直接輸出，到最后抽樣率為0，也就是說(shuō)，診斷模型已經(jīng)訓(xùn)練完成了，此時(shí)，就可以無(wú)需人工參與了。

步驟13、在應(yīng)用期，利用訓(xùn)練好的診斷模型對(duì)輸入的包含基于位置的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值。

本發(fā)明實(shí)施例的上述方案中，關(guān)鍵點(diǎn)在于：信號(hào)和噪聲強(qiáng)度的抽象機(jī)制、信號(hào)和噪聲強(qiáng)度對(duì)丟包率和時(shí)延的替換機(jī)制，以及學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；下面針對(duì)這三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1、信號(hào)和噪聲強(qiáng)度的抽象機(jī)制。

本發(fā)明實(shí)施例的上述方案中，數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)是指標(biāo)評(píng)價(jià)體系的建立過(guò)程。由于信號(hào)強(qiáng)度和噪聲數(shù)據(jù)是大量數(shù)據(jù)點(diǎn)的集合并且不同線路的長(zhǎng)度不一樣導(dǎo)致輸入的標(biāo)準(zhǔn)不一致。因此，本發(fā)明實(shí)施例提出數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)通過(guò)將大量的信號(hào)強(qiáng)度和噪聲用幾個(gè)性能指標(biāo)來(lái)代替。

信號(hào)和噪聲強(qiáng)度的抽象機(jī)制，是將大量的基于位置的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象，形成信號(hào)強(qiáng)度最低要求符合度、與理論值的方差、與系統(tǒng)中所有學(xué)習(xí)結(jié)果綜合的推薦曲線的方差、自身信噪比的平均強(qiáng)度與信號(hào)的比值、信號(hào)差值平滑的程度這幾個(gè)方面反映的數(shù)據(jù)指標(biāo)，作為評(píng)價(jià)系統(tǒng)的輸入。

在介紹各個(gè)指標(biāo)計(jì)算過(guò)程之前，首先定義幾個(gè)參數(shù)：基于位置的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度數(shù)據(jù)的采樣頻率為一米，總長(zhǎng)度為n米，則第i米的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值記為與相同位置處的理論信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值記為從學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)中獲得的與相同位置處的聚合信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值記為此處的會(huì)根據(jù)訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行更新。

示例性的，若干個(gè)可以組成一個(gè)序列s_rel，它是一條離散的曲線，橫坐標(biāo)是距離(m)，縱坐標(biāo)是信號(hào)強(qiáng)度值。

各個(gè)指標(biāo)計(jì)算過(guò)程如下：

1)計(jì)算信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值最低要求符合度：

上式中，s_thresold為預(yù)設(shè)的最低信號(hào)門限，表示信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值符合最低要求，表示信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值不符合最低要求；τ為信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值最低要求符合度。

2)計(jì)算信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值與理論值及聚合值的方差，反映實(shí)際信號(hào)和理論信號(hào)的偏差：

上式中，χ為信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值與理論值的方差，為信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值與聚合值的方差。

3)計(jì)算信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值與系統(tǒng)中所有學(xué)習(xí)結(jié)果綜合的推薦曲線的方差：

上式中，表示訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值是基于每一米位置的曲線，是一個(gè)1*N的行向量；表示理論上的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值是基于每一米位置的曲線，是一個(gè)1*N的行向量，表示行行向量相乘，相乘結(jié)果為一個(gè)數(shù)值；是計(jì)算兩個(gè)1*N的行向量的長(zhǎng)度的積。上式得到的是實(shí)際測(cè)得值和理論值的余弦距離，表示的是這兩個(gè)行向量的距離。

4)計(jì)算信噪比的平均強(qiáng)度值與信號(hào)的比值；

上式中，為學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)中獲得的聚合信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值是基于每一米位置的曲線，是一個(gè)1*N的行向量。

5)計(jì)算信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值信號(hào)差值平滑的程度：

將上述各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，處理結(jié)果即為最終的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)：

上式中，χ_max、δ_max、γ_max、ξ_max均為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集合X中計(jì)算的各個(gè)指標(biāo)的最大值。

歸一化處理是為了消除各個(gè)指標(biāo)之間數(shù)量級(jí)不一樣的情況，該方法的思想是采用訓(xùn)練數(shù)據(jù)集合X中計(jì)算出來(lái)的各個(gè)指標(biāo)的最大值，這樣的話，每種指標(biāo)都會(huì)化成相同的以1為數(shù)量級(jí)的一些數(shù)據(jù)，防止有些數(shù)據(jù)絕對(duì)值比較大，導(dǎo)致其他絕對(duì)值相對(duì)較小的無(wú)法對(duì)結(jié)果產(chǎn)生作用的一種方法。

2、信號(hào)和噪聲強(qiáng)度對(duì)丟包率和時(shí)延的替換機(jī)制。

評(píng)價(jià)系統(tǒng)是將訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)并得出結(jié)論。由于輸入到輸出的映射關(guān)系不確定性和復(fù)雜度較高，評(píng)價(jià)系統(tǒng)采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)現(xiàn)輸入到輸出的映射。在本發(fā)明實(shí)施例中，將采集的信號(hào)強(qiáng)度等數(shù)據(jù)文件經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)，形成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入。同時(shí)，采用丟包率，最大連續(xù)丟包數(shù)和時(shí)延得出實(shí)際的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值。

信號(hào)和噪聲強(qiáng)度對(duì)丟包率和時(shí)延的替換機(jī)制，是采用丟包率和時(shí)延經(jīng)過(guò)權(quán)值運(yùn)算得到的結(jié)果作為期望輸出。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型將信號(hào)和噪聲強(qiáng)度經(jīng)過(guò)抽象后作為輸入同丟包率和時(shí)延得到的期望輸出進(jìn)行訓(xùn)練，找出信號(hào)和噪聲強(qiáng)度與丟包率時(shí)延的內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)行無(wú)線性能的評(píng)價(jià)。

上述過(guò)程是在訓(xùn)練診斷模型之前的步驟，也就是說(shuō)，訓(xùn)練好評(píng)價(jià)系統(tǒng)之后才進(jìn)行診斷模型的訓(xùn)練。

在人工排查結(jié)果，也是利用與輸入訓(xùn)練數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)位置的丟包率和時(shí)延數(shù)據(jù)，來(lái)計(jì)算無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值Y_c，該無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值Y_c作為實(shí)際數(shù)值，其計(jì)算公式如下：

上式中，Y_c為無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值，D表示傳輸時(shí)延，Plr表示丟包率，Plc表示最大連續(xù)丟包數(shù)，α₁、α₂、α₃均為權(quán)值(可以根據(jù)工程實(shí)際要求改變偏重測(cè)量的比重)，D_m為預(yù)設(shè)的可接受的最大傳輸時(shí)延，Plc_m為預(yù)設(shè)的可接受的最大連續(xù)丟包數(shù)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上式中的max、min為最大值、最小值函數(shù)；示例性的，可以某一測(cè)試項(xiàng)的最大值max(*)可以設(shè)為50M。

3、學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

學(xué)習(xí)系統(tǒng)是為了使系統(tǒng)跟據(jù)線路的實(shí)際環(huán)境不斷的調(diào)整。本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的迭代更新，并修正評(píng)價(jià)系統(tǒng)的偏差，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)和健壯性。

學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)主要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)計(jì)算時(shí)做需要的聚合數(shù)據(jù)，并根據(jù)上一次訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行更新；其主要包括：

1)訓(xùn)練過(guò)程中，將最終輸出的的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值輸入至學(xué)習(xí)系統(tǒng)來(lái)更新歷史數(shù)據(jù)，其公式為：

上式中，m表示訓(xùn)練數(shù)據(jù)集合X中訓(xùn)練數(shù)據(jù)的數(shù)量，表示第j個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)中第i米的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值，Y_c^j表示對(duì)應(yīng)于第j個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的最終輸出的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值，表示與相同位置處的聚合信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值；若第j個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)中，共有1～n個(gè)信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值，則最終的獲得一個(gè)由組成的行向量

2)在應(yīng)用期，根據(jù)計(jì)算到的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值對(duì)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，其公式為：

上式中，p為應(yīng)用期的輸入測(cè)試數(shù)據(jù)的數(shù)量，Y_o^j表示根據(jù)輸入的第j個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算到的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值；需要結(jié)合訓(xùn)練過(guò)程中計(jì)算到的無(wú)線通信質(zhì)量評(píng)估值Y_c^j進(jìn)行更新，也就是說(shuō)，診斷模型中采用當(dāng)前Y_o^j占?xì)v史所有數(shù)據(jù)輸出之和中的比重來(lái)進(jìn)行當(dāng)前測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的聚合數(shù)據(jù)的加權(quán)；若第j個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)中，共有1～n個(gè)信號(hào)和噪聲強(qiáng)度值，則最終的獲得一個(gè)由組成的行向量

本發(fā)明實(shí)施例的上述方案中，無(wú)線通信質(zhì)量的評(píng)價(jià)采用相對(duì)獲取簡(jiǎn)單的信號(hào)和噪聲強(qiáng)度代替了獲取較困難的丟包率和時(shí)延參數(shù)來(lái)進(jìn)行無(wú)線性能的評(píng)價(jià)，降低了評(píng)價(jià)無(wú)線性能指標(biāo)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)源的難度；并且同時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度和噪聲的監(jiān)測(cè)不增加無(wú)線通信負(fù)擔(dān)，不會(huì)對(duì)列車正常通信造成影響，可以在運(yùn)營(yíng)進(jìn)行階段進(jìn)行無(wú)線通信質(zhì)量性能監(jiān)測(cè)，極大的提高了問(wèn)題發(fā)現(xiàn)的及時(shí)性和預(yù)警性，增強(qiáng)了無(wú)線通信質(zhì)量的可靠性；此外，無(wú)需的頻繁在夜間安排人員進(jìn)行無(wú)線性能測(cè)試，降低了工作量，節(jié)省了人力和物力成本。

通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到上述實(shí)施例可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)，也可以借助軟件加必要的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。基于這樣的理解，上述實(shí)施例的技術(shù)方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在一個(gè)非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)(可以是CD-ROM，U盤，移動(dòng)硬盤等)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。