车辆状态数据的异常识别和处理方法、设备及介质转让专利
申请号 : CN202310293015.0
文献号 : CN116030550B
文献日 : 2023-06-23
发明人 : 蔡君同 , 何绍清 , 郝雄博 , 雷南林 , 姜颖 , 贾肖瑜
申请人 : 中国汽车技术研究中心有限公司 , 中汽数据(天津)有限公司 , 中汽数据有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种车辆状态数据的异常识别和处理方法,其特征在于,包括:
获取待识别的当前车辆状态数据,其中,所述当前车辆状态数据包括各原始时间帧的状态数据;
对所述当前车辆状态数据中各所述原始时间帧的状态数据进行解析,得到解析成功的各待检时间帧的物理数据,以从数据的规范性、完整性、准确性、一致性以及时效性,对每一个待检时间帧的物理数据进行异常识别;
针对每一个所述待检时间帧的物理数据,检测是否存在字段取值为异常值或无效值的异常字段、为缺失项或冗余项的异常字段、超出预设取值范围的异常字段、变化趋势异常的异常字段、格式错误的异常字段、与关联字段的取值不符合预设逻辑条件的异常字段、以及变化值不合理的异常字段,并确定所述物理数据是否满足时效性条件;
针对每一个所述待检时间帧,根据所述待检时间帧的物理数据中的异常字段,以及所述物理数据是否满足时效性条件,确定所述待检时间帧对应的异常等级,其中,异常等级以用于描述待检时间帧的物理数据的异常程度,当关键字段的字段取值长时行缺失、长时异常、长时一致性差、长时准确性差或无效时,视为第一预设等级,当非关键字段出现整列缺失的情况,视为第一预设等级,当关键字段的字段取值短时行缺失、短时异常无效、短时一致性差、短时准确性差或冗余,视为第二预设等级,当物理数据不满足时效性条件时,视为第二预设等级,当异常字段为非关键字段,且该异常字段的具体异常类型与第一预设等级、第二预设等级对应的异常均不同,视为第三预设等级,如果一个待检时间帧中出现多个异常字段,则针对每一个异常字段分别确定出一个异常等级,将其中异常程度最大的异常等级作为该待检时间帧对应的最终的异常等级;
根据各所述待检时间帧对应的异常等级,确定各所述异常等级下的时间帧占比,基于各所述异常等级下的时间帧占比,确定所述当前车辆状态数据对应的异常参考值,其中,时间帧占比为异常等级下的待检时间帧的数量与当前车辆状态数据中的原始时间帧的数量的比值,时间帧占比作为异常等级对应的权重值,结合异常等级对应的异常参数来确定当前车辆状态数据对应的异常参考值;
根据所述异常参考值对所述当前车辆状态数据对应的车型下的所有状态数据进行异常识别,或者,生成与所述当前车辆状态数据对应的报警信息或提示信息,其中,所述异常参考值用于确定后续对当前车辆状态数据的处理策略。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述对所述当前车辆状态数据中各所述原始时间帧的状态数据进行解析之后,还包括:将解析失败的各状态数据确定为首次识别异常数据,并获取与所述当前车辆状态数据对应的补发数据;
确定所述首次识别异常数据和所述补发数据对应的异常等级;
相应的,所述根据各所述待检时间帧对应的异常等级,确定各所述异常等级下的时间帧占比,包括:根据各所述待检时间帧对应的异常等级、所述首次识别异常数据对应的异常等级、所述首次识别异常数据中的时间帧的数量、所述补发数据对应的异常等级、以及所述补发数据中的时间帧的数量,确定各所述异常等级下的时间帧占比。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述对所述当前车辆状态数据中各所述原始时间帧的状态数据进行解析之前,还包括:针对每一个所述原始时间帧的状态数据,将不满足车辆登入登出需求、不符合预设数据包结构、或不满足预设数据单元长度的状态数据,确定为首次识别异常数据,并将所述首次识别异常数据从所述当前车辆状态数据中剔除;
将所述当前车辆状态数据中车辆识别码异常的状态数据,确定为首次识别异常数据,并将所述首次识别异常数据从所述当前车辆状态数据中剔除。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述物理数据是否满足时效性条件,包括:判断所述物理数据对应的待检时间帧与相邻的其它时间帧之间是否满足时间先后顺序;
若是,则判断所述物理数据对应的待检时间帧与相邻的其它待检时间帧之间是否存在丢帧情况;
若否,则判断是否存在与所述物理数据对应的待检时间帧相同的其它待检时间帧;
若否,则判断所述物理数据对应的待检时间帧是否满足预设时间进制;
若是,则确定所述物理数据满足时效性条件。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,检测是否存在字段取值与关联字段的取值不符合预设逻辑条件的异常字段,包括:若车辆状态字段的字段取值表示熄火状态、车速字段的字段取值不为零,则确定所述车辆状态字段与所述车速字段不符合预设逻辑条件,将所述车辆状态字段或所述车速字段确定为异常字段;
若总电压字段的字段取值大于各电池单体电压字段的字段取值的和,则确定所述总电压字段与各所述电池单体电压字段不符合预设逻辑条件,将所述总电压字段或各所述电池单体电压字段确定为异常字段;
检测是否存在字段取值变化值不合理的异常字段,包括:
若累计里程字段的字段取值不随时间单调递增,则确定所述累计里程字段的字段取值变化值不合理,将所述累计里程字段确定为异常字段;
若所述累计里程字段在相邻时间帧内的变化值超过预设第一变化阈值,则将所述累计里程字段确定为异常字段;
若车辆状态字段的字段取值表示充电状态,且总电压字段在相邻时间帧内的变化值大于预设第二变化阈值,则将所述总电压字段确定为异常字段。
6.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
处理器和存储器;
所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令,用于执行如权利要求1至5任一项所述的车辆状态数据的异常识别和处理方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储程序或指令,所述程序或指令使计算机执行如权利要求1至5任一项所述的车辆状态数据的异常识别和处理方法的步骤。
说明书 :
车辆状态数据的异常识别和处理方法、设备及介质
技术领域
背景技术
平台—被监控车辆”的三级数据监控体系,发挥企业平台效能、对故障进行提前预警成为预
防新能源汽车安全事故的重要手段。新能源汽车监测平台的目标是:依据车载T‑box采集的
汽车运行状态数据,进行数据的统计分析处理,从而实现对新能源汽车的状态情况的有效
监控,保障新能源汽车产业的健康发展。
识别方法,通常是基于国家标准32960建立的,仅可以检测出不符合32960协议规范的异常
数据,无法识别出各种异常类型的数据,大部分数据异常情况被系统视为正常,并进一步应
用于安全预警模型,造成安全预警模型对新能源汽车安全预警的误报。
发明内容
确性。
常的异常字段、格式错误的异常字段、与关联字段的取值不符合预设逻辑条件的异常字段、
以及变化值不合理的异常字段,并确定所述物理数据是否满足时效性条件;
理方法的步骤。
测是否存在字段取值为异常值或无效值、为缺失项或冗余项、超出预设取值范围、变化趋势
异常等异常字段,并确定该物理数据是否满足时效性条件,以实现对数据的规范性、完整
性、准确性、一致性以及时效性的检测,可以检测出各种异常类型的数据,解决现有技术无
法识别各种异常数据的问题,避免异常数据无法被识别导致输入至安全预警模型,并且,根
据每一个待检时间帧的物理数据中的异常字段以及是否满足时效性,确定其对应的异常等
级,从而根据所有待检时间帧对应的异常等级确定各异常等级下的时间帧占比,得到当前
车辆状态数据对应的异常参考值,通过异常参考值确定是否对车型下的所有状态数据进行
异常识别、或是否生成报警信息或提示信息等,以实现对数据异常程度的确定以及异常识
别后的处理,进而实现对不同异常程度的数据的不同处理方式,保证输入至安全预警模型
的数据的准确性,提高了安全预警模型的预测准确性。
附图说明
附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前
提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所
有其它实施例,都属于本发明所保护的范围。
考值,对该车辆状态数据进行处理的情况。本发明实施例提供的车辆状态数据的异常识别
和处理方法可以由计算机等电子设备执行。
行异常识别,即,将设定时间段内的与待识别车辆相关的车辆状态数据作为当前车辆状态
数据。
原始时间帧的状态数据错误,则可以导致该状态数据解析失败,如果原始时间帧的状态数
据正确,则可以成功解析该状态数据,得到物理数据。
异常的异常字段、格式错误的异常字段、与关联字段的取值不符合预设逻辑条件的异常字
段、以及变化值不合理的异常字段,并确定物理数据是否满足时效性条件。
段取值为“FE”的字段,则可以确定该字段的字段取值为异常值,该字段为异常字段;如果物理数据中存在字段取值为“FF”的字段,则可以确定该字段的字段取值为无效值,该字段为
异常字段。
据中的字段数据量是否满足数位要求。
数,并将其与预设值进行对比,从而识别是否有预留冗余的单体电压及探针温度;(3)识别物理数据解析存储后再调用时,是否存在冗余字段项,即识别单个数据需求内是否存在两
个及以上的数据。
错误的异常字段,以检测物理数据的准确性。
围:‑1000 1000A,建议范围:根据车辆情况确定;8)电荷状态:国标范围0 100;9)绝缘电阻:
~ ~
国标范围:0 60000k ,建议范围:根据车辆情况确定;10)经度:建议范围:0 180;11)纬~ ~
度:建议范围:0 90;12)最高电压电池子系统号:国标范围:1 250;13)最高电压电池单体代~ ~
号:国标范围:1 250;14)电池单体电压最高值:国标范围:0 15V,建议范围2 5V;15)最低电~ ~ ~
压电池子系统号:国标范围:1 250;16)最低电压电池单体代号:国标范围:1 250;17)电池~ ~
单体电压最低值:国标范围0 15V,建议范围:2 5V;18)最高温度子系统号:1 250;19)最高~ ~ ~
温度探针单体代号:1 250;20)最高温度值:国标范围:‑40 210°C,建议范围:‑30 120°C;
~ ~ ~
21)单体电池总数:国标范围:1 65531,建议范围:根据车辆情况确定;22)本帧单体电池总~
数:国标范围:1 200;23)单体电池电压:建议范围:2 5V;24)可充电储能温度探针个数:国~ ~
标范围1 65531,建议范围:根据车辆情况确定;25)各温度探针检测到的温度值:国标范围‑~
40 210°C,建议范围:‑30 120°C。
~ ~
在一段时间内是否恒值不变,如,某段时间内某一单体电压恒定为固定值,但电流较大且波
动剧烈,则可以确定该单体电压或电流为异常字段。
为字符串型的字段,则可以确定该字段为异常字段。
不合理的异常字段,来检测物理数据的一致性。
值变化趋势也为单调递增;字段1的取值和字段2的取值的和不能超过字段3的取值。
段;若总电压字段的字段取值大于各电池单体电压字段的字段取值的和,则确定总电压字
段与各所述电池单体电压字段不符合预设逻辑条件,将总电压字段或各电池单体电压字段
确定为异常字段;
确定为异常字段;若累计里程字段在相邻时间帧内的变化值超过预设第一变化阈值,则将
累计里程字段确定为异常字段;若车辆状态字段的字段取值表示充电状态,且总电压字段
在相邻时间帧内的变化值大于预设第二变化阈值,则将总电压字段确定为异常字段。
可以互为关联字段,预设逻辑条件可以包括总电压字段的取值需不超过各电池单体电压字
段的取值的和。
联字段,不对其进行限定。
其为异常字段。其中,预设第一变化阈值可以是预设车速阈值与相邻的待检时间帧的时间
间隔的乘积。
段。其中,预设第二变化阈值可以是预设变化量阈值与相邻的待检时间帧的时间间隔的乘
积。
化值不合理的异常字段,进而实现了对物理数据的一致性的准确检测,进而可以识别出一
致性异常的各数据,避免将一致性异常的数据作为正常数据进行后续安全预警。
间帧与相邻的其它待检时间帧满足时间先后顺序、待检时间帧与相邻的其它待检时间帧之
间不存在丢帧情况、不存在与待检时间帧相同的其它待检时间帧、或者待检时间帧满足预
设时间进制。
数据对应的待检时间帧与相邻的其它待检时间帧之间是否存在丢帧情况;若否,则判断是
否存在与物理数据对应的待检时间帧相同的其它待检时间帧;若否,则判断物理数据对应
的待检时间帧是否满足预设时间进制;若是,则确定物理数据满足时效性条件。
并记录该待检时间帧。
帧情况,可以确定该待检时间帧的物理数据不满足时效性条件,并记录该待检时间帧。
检时间帧。
待检时间帧。
续安全预警。需要说明的是,上述判断时效性的步骤仅作为示例,不对其顺序进行限定,如,还可以是先判断是否丢帧,再判断是否满足时间先后顺序等。
述待检时间帧的物理数据的异常程度。
括:针对每一个待检时间帧,若待检时间帧的物理数据的异常字段为关键字段,且异常字段
的字段取值在预设第一时间范围内缺失、与关联字段的取值不符合预设逻辑条件、变化值
不合理、为异常值或为无效值,则确定待检时间帧对应的异常等级为第一预设等级;或者,
针对每一个待检时间帧,若待检时间帧的物理数据的异常字段为非关键字段,且异常字段
的字段取值在所有时间帧内缺失,则确定待检时间帧对应的异常等级为第一预设等级。
变化值不合理、或者,为异常值或为无效值,则可以确定该待检时间帧对应的异常等级为第
一预设等级。换言之,当关键字段的字段取值长时行缺失、长时异常、长时一致性差、长时准确性差或无效时,可以视为第一预设等级。
第一预设等级,换言之,当非关键字段出现整列确实的情况,则可以视为第一预设等级。
前车辆状态数据对应的异常参考值,保证了异常参考值的准确性,进而保证了可以准确基
于异常参考值对数据进行处理。
还包括:针对每一个待检时间帧,若待检时间帧的物理数据的异常字段为关键字段,且异常
字段的字段取值在预设第二时间范围内缺失、为无效值、为异常值、与关联字段的取值不符
合预设逻辑条件、变化值不合理、超出预设取值范围、变化趋势异常或者格式错误,则确定
待检时间帧对应的异常等级为第二预设等级;或者,针对每一个待检时间帧,若待检时间帧
的物理数据不满足时效性条件,则确定待检时间帧对应的异常等级为第二预设等级;其中,
预设第二时间范围小于预设第一时间范围。
符合预设逻辑条件、变化值不合理、超出预设取值范围、变化趋势异常或者格式错误,则确
定待检时间帧对应的异常等级为第二预设等级。
对应的异常等级,还包括:针对每一个待检时间帧,若待检时间帧的物理数据的异常字段为
非关键字段,且异常字段对应的异常不同于第一预设等级和第二预设等级对应的异常,则
确定待检时间帧对应的异常等级为第三预设等级。
应的异常等级为第三预设等级。其中,第三预设等级的异常程度低于第二预设等级的异常
程度。
对应的最终的异常等级。
时间帧的数量与当前车辆状态数据中的原始时间帧的数量的比值。
进而结合解析失败的数据和补发的数据一并确定各异常等级下的时间帧占比。
辆状态数据对应的补发数据;确定首次识别异常数据和补发数据对应的异常等级;相应的,
根据各所述待检时间帧对应的异常等级,确定各异常等级下的时间帧占比,包括:根据各待
检时间帧对应的异常等级、首次识别异常数据对应的异常等级、首次识别异常数据中的时
间帧的数量、补发数据对应的异常等级、以及补发数据中的时间帧的数量,确定各异常等级
下的时间帧占比。
的异常等级为第一预设等级,针对与当前车辆状态数据对应的补发数据,可以记录其对应
的时间帧,并确定记录的时间帧对应的异常等级为第一预设等级。
等级下的时间帧占比中考虑了解析失败的数据和补发的数据,保证了异常统计的全面性,
进而保证了后续确定的异常参考值的准确性。
出其中不符合32960协议规范的数据。
构、或不满足预设数据单元长度的状态数据,确定为首次识别异常数据,并将首次识别异常
数据从当前车辆状态数据中剔除;将当前车辆状态数据中车辆识别码异常的状态数据,确
定为首次识别异常数据,并将首次识别异常数据从当前车辆状态数据中剔除。
求、是否符合预设数据包结构、以及长度是否与预设数据单元长度一致,若存在任意一种情
况,则可以确定原始时间帧的状态数据为首次识别异常数据,进而从当前车辆状态数据中
剔除该原始时间帧的状态数据,并记录该原始时间帧。
而从当前车辆状态数据中剔除该原始时间帧的状态数据,并记录该原始时间帧。
识别出不符合32960协议规范的数据以及不属于本平台的车辆的数据,进一步的保证了异
常统计的全面性,进而保证了后续确定的异常参考值的准确性。
态数据的异常程度,确定后续对当前车辆状态数据的处理策略。异常参考值越大,则表示整
个当前车辆状态数据的异常程度越高。
端设备,并对当前车辆状态数据对应的车型下的所有状态数据进行异常识别。或者,还可以
将该当前车辆状态数据对应的车辆写入重点检测列表,以对该车辆后续发送的所有车辆状
态数据进行异常识别,若设定时间(如2个月)内未出现过异常参考值位于高参考值区间内
的情况,则可以将该车辆移出重点检测列表。
续检测列表,以在达到设定时间时对该车辆后续发送的车辆状态数据进行异常识别,若设
定时间(如2个月)内未出现过异常参考值位于高参考值区间内的情况,则可以将该车辆移
出持续检测列表。
若不位于极低参考值区间内的车辆数量的占比超过预设值(如30%),则进一步判断位于中
参考值区间或高参考值区间内的车辆数量的占比是否大于预设值(如20%),若是,则可以生成与该车型对应的报警信息,将报警信息发送至负责人的终端设备。
待检时间帧的物理数据,检测是否存在字段取值为异常值或无效值、为缺失项或冗余项、超
出预设取值范围、变化趋势异常等异常字段,并确定该物理数据是否满足时效性条件,以实
现对数据的规范性、完整性、准确性、一致性以及时效性的检测,可以检测出各种异常类型
的数据,解决现有技术无法识别各种异常数据的问题,避免异常数据无法被识别导致输入
至安全预警模型,并且,根据每一个待检时间帧的物理数据中的异常字段以及是否满足时
效性,确定其对应的异常等级,从而根据所有待检时间帧对应的异常等级确定各异常等级
下的时间帧占比,得到当前车辆状态数据对应的异常参考值,通过异常参考值确定是否对
车型下的所有状态数据进行异常识别、或是否生成报警信息或提示信息等,以实现对数据
异常程度的确定以及异常识别后的处理,进而实现对不同异常程度的数据的不同处理方
式,保证输入至安全预警模型的数据的准确性,提高了安全预警模型的预测准确性。
储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令,处理器401可以运行所述程序指令,以实现上文所说明的
本发明任意实施例的车辆状态数据的异常识别和处理方法以及/或者其他期望的功能。在
所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如初始外参、阈值等各种内容。
盘、鼠标等等。该输出装置404可以向外部输出各种信息,包括预警提示信息、制动力度等。
该输出装置404可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输
出设备等等。
还可以包括任何其他适当的组件。
施例所提供的车辆状态数据的异常识别和处理方法的步骤。
Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软
件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备
或服务器上执行。
的车辆状态数据的异常识别和处理方法的步骤。
磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD‑ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更
多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。
操作,因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两
个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发
明中的具体含义。
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术
方案。