Fault Diagnosis of On-board Equipment in CTCS-3 Based on CNN-LSTM Model

计算机科学 卷积神经网络 人工智能 特征提取 断层(地质) 深度学习 特征(语言学) 人工神经网络 图层(电子) 数据集 模式识别(心理学) 数据建模 循环神经网络 特征工程 数据挖掘 语言学 哲学 化学 有机化学 数据库 地震学 地质学
作者
Daqian Zhang,Yuan Cao,Miao Zhang,Ming Chai,Jidong Lv
标识
DOI:10.1109/cac57257.2022.10054856
摘要

Data-driven methods based on deep learning have achieved remarkable results of fault diagnosis of train control system due to their superiority in feature extraction. However, it still faces uneven data distribution problem, which afects the detection accuracy of fault diagnosis. In this paper, by considering different failures both in system and subsystem level of train control system, we propose a novel two-stages fault diagnosis method based on a combination of Convolutional Neural Network (CNN) and Long Short-Term Memory Network (LSTM). Firstly, samples are obtained by segmenting and vectorizing the text form faulty data set, and fed into the proposed CNN-LSTM model. Then, in the first stage, the features of the processed data are extracted through the CNN layer, whereas the correlation between the sample data are derived through the LSTM layer. Thus, the classification of first-level faults, respect as system level, are realized with high accuracy of diagnosis. Finally, in the second stage, to solve the problem of data imbalance, we reconsider part of data from the CNN layer, and put them into the new LSTM layer for secondary faults diagnosis. We apply this method on a real CTCS-3 On-board equipment and the experimental results show that the accuracy rate of our proposed model reaches 96.7% and the accuracy of small data faults is also higher when compare with other neural network models,such as TextCNN, ANN, LSTM and RNN.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
桐桐应助周周采纳,获得10
1秒前
沉静的浩然完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Linda完成签到 ,获得积分10
4秒前
小蓝完成签到 ,获得积分10
5秒前
瓦瓦完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
1234@完成签到 ,获得积分10
7秒前
沫荔完成签到 ,获得积分10
8秒前
李健的小迷弟应助malenia采纳,获得10
8秒前
丹丹完成签到 ,获得积分10
9秒前
腾腾完成签到 ,获得积分10
9秒前
shouz完成签到,获得积分10
10秒前
kkkkkkkk完成签到,获得积分10
10秒前
Sylar完成签到,获得积分10
10秒前
丫丫完成签到,获得积分10
11秒前
Fevol完成签到,获得积分10
11秒前
十一克拉发布了新的文献求助10
11秒前
王DD完成签到,获得积分10
11秒前
梁潇桦完成签到,获得积分10
12秒前
老实的乐儿完成签到 ,获得积分10
12秒前
hahaha完成签到,获得积分10
12秒前
竹林风箫完成签到,获得积分10
13秒前
屿月完成签到,获得积分10
13秒前
慕青应助Sylar采纳,获得10
14秒前
Thermalwave完成签到,获得积分10
16秒前
ww完成签到 ,获得积分10
17秒前
鱼人完成签到,获得积分10
19秒前
密码学博士完成签到,获得积分10
19秒前
木木完成签到,获得积分10
20秒前
sll完成签到 ,获得积分10
20秒前
lifuyi291完成签到,获得积分10
21秒前
十一克拉完成签到,获得积分10
22秒前
白华苍松发布了新的文献求助20
24秒前
24秒前
愚者完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
欧耶耶完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
郭郭完成签到,获得积分10
26秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6459307
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8268426
关于积分的说明 17621881
捐赠科研通 5528528
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2905911
邀请新用户注册赠送积分活动 1882638
关于科研通互助平台的介绍 1727808