(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111489662.6 (22)申请日 2021.12.08 (71)申请人 中车青岛四方机车 车辆股份有限公 司 地址 266109 山东省青岛市城阳区锦宏东 路88号 (72)发明人 张杜玮　安帅　马廷博　张珍文　 姜喜民　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 代理人 李圣梅 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06N 20/00(2019.01)G06F 119/04(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种轮对关键部件寿命 预测模型构建、 预测 方法及系统 (57)摘要 本发明提供了一种轮对关键部件寿命预测 模型构建、 预测方法及系统， 包括： 确定模型输入 参数为环境温度、 行驶速度及行驶里程， 输出参 数为轮径剩余磨耗量； 实时获取轮对当前的环境 温度、 行驶速度及行驶里程， 以及获取轮对的镟 修数据， 作为样本数据； 针对上述样本数据进行 预处理； 针对 上述预处理后的样 本数据分别进行 模型的构建， 最终选择验证样 本准确率最高的模 型作为当前轮对最优的预测模型。 并通过车轮几 何部位磨耗数据和发展趋势结合行车里程评估 预测车轮剩余寿 命， 预测精度高。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114117687 A 2022.03.01 CN 114117687 A 1.一种轮对关键 部件寿命预测模型构建方法， 其特 征是， 包括： 确定模型输入参数为环境温度、 行驶速度及行驶里程， 输出参数为轮径剩余磨耗 量； 实时获取轮对当前的环境温度、 行驶速度及行驶里程， 以及获取轮对的镟修数据， 作为 样本数据； 针对上述样本数据进行 预处理； 针对上述预处理后的样本数据分别进行模型的构建， 最终选择验证样本准确率最高的 模型作为当前轮对最优的预测模型。 2.如权利要求1所述的一种轮对关键部件寿命预测模型构建方法， 其特征是， 所述镟修 数据存于数据库中， 以离线定期从每 个服务站回传到数据库对应的镟修详情表。 3.如权利要求1所述的一种轮对关键部件寿命预测模型构建方法， 其特征是， 所述样本 数据进行预处理至少包括样本数据中脏数据的去除、 数据缺 失的补全以及数据的标准化处 理； 优选的， 去除速度、 温度、 里程 回传过程中有一定的误差或超限的异常值以及上传不全 的镟修数据； 优选的， 基于 差值算法根据速度、 温度、 里程的传输频率进行补全镟修数据； 优选的， 对温度、 速度、 里程以及轮径值进行 标准化处理使得数据在统一的度量下。 4.一种轮对关键 部件寿命预测方法， 其特 征是， 包括： 基于上述权利要求1 ‑3任一所述的方法获得轮对的最优的预测模型； 实时获取轮对行驶速度、 环境温度及行使里程并进行预处理， 选择对应的预测模型， 输 出轮径剩余磨耗量， 实现实时对轮径剩余磨耗量的预测， 基于实时预测的轮径剩余磨耗量 对轮对剩余寿命实时预估。 5.如权利要求4所述的一种轮对关键部件寿命预测方法， 其特征是， 获得轮对的最优的 预测模型之后， 求解每万 公里轮径磨耗速率， 然后计算剩余运行公里数及剩余运行天数， 最 后计算得到轮径值到限日期。 6.如权利要求4所述的一种轮对关键部件寿命预测方法， 其特征是， 求解每万公里轮径 磨耗速率时， 最近一次镟修每万公里轮径磨耗速率＝(上一次镟后轮径值 ‑最近一次镟前轮 径值)/最近一次镟修周期内运行 里程； 以上轮径值均指同一轮对的(左轮 轮径值+右轮 轮径值)/2。 7.如权利要求6所述的一种轮对关键部件寿命预测方法， 其特征是， 求得该轮所有璇修 次数的磨耗速率， 对 所有的镟修次数的轮径磨耗速率求最大值、 最小值， 最 终得到磨耗速率 最大、 最小及最近一次平均值。 8.如权利要求4所述的一种轮对关键部件寿命预测方法， 其特征是， 计算剩余运行公里 数及剩余运行天数时， 剩余运行公里(平均/  最大/最小)＝轮轴最近一次镟后轮径剩余磨 耗量/(最近一次镟修时每万公里轮径 平均磨耗速率/最大磨耗速率/最小磨耗速率)； 进一步优选的， 轮轴最近一次镟后轮径剩余磨耗 量＝最近一次镟后轮径 ‑车轮内径； 最近一次镟修周期内平均每日运行里程＝(最近一次镟修车辆累计走行里程 ‑上一次 镟修车辆累计走 行里程)/最近一次镟修日期 ‑上一次镟修日期； 进一步优选的， 剩余运行时间＝剩余运行公里/最近一次镟修周期内平均每日运行里 程。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114117687 A 29.如权利要求4所述的一种轮对关键部件寿命预测方法， 其特征是， 计算轮径值到限日 期时， 该轮轮径值预计到限日期＝该轮最近一次镟修时间+该轮剩余运行时间， 得到三个到 限值日期， 分别为 最远到限日期、 最近 到限日期以及平均到限日期。 10.一种轮对关键 部件寿命预测系统， 其特 征是， 包括： 预测模型获得模块， 被配置为： 基于上述权利要求1 ‑3任一所述的方法获得轮对的最优 的预测模型； 剩余寿命实时预估模块， 被配置为： 实时获取轮对行驶速度、 环境温度及行使里程并进 行预处理， 选择对应的预测模型， 输出轮径剩余磨耗量， 实现实时对轮径剩余磨耗量的预 测， 基于实时预测的轮径剩余磨耗 量对轮对剩余寿命实时预估。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114117687 A 3