CN112537347B - 轨道信号设备报警信息分析方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种轨道信号设备报警信息分析方法及装置，通过设备报警信息，采用关联分析的方法，确定出设备报警信息中隐含的设备故障信息，通过对设备报警信息的分析，找到与设备故障信息之间的内在联系，可以实现更加准确的故障定位，提高了MSS的可用性，同时也很大程度上提高了MSS数据分析的能力，有效的缩短了故障处置的时间。而且，整个过程并不需要人为参与，不再需要对轨道运营维护人员进行专业培训，降低了人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道信号设备报警信息分析方法及装置。
背景技术
当前城市轨道大量建设，同时也建设了配套的各种系统，这些系统中就包括城市轨道交通信号维护支持系统(Maintenance SuppoortSystem，MSS)。MSS是整个信号系统中信号设备状态监测和维护的辅助工具，MSS中集成了设备状态采集，显示和维修任务编排等功能，在实际的运营当中也承担了重要的角色。
对于信号设备的状态采集而言，MSS不断采集信号设备的运行状态信息，其中包含了正常的状态，异常的状态和故障的状态。各种状态的采集依托于信号设备硬件本身相关的检测机制，采集上来的状态也多是设备原始的硬件状态。有很多的状态值和状态定义过于的底层化和专业化化，对现场轨道运营人员的工作造成了困扰，需要补充大量的轨道信号设备硬件的基础知识才可以识别。
对于MSS而言，快速的定位故障和快速的分析故障是系统的核心价值。目前的研究在快速定位故障上已经达到了很好的程度，但是在分析故障方面还有所欠缺，如何通过计算机和数据层面进行系统化的故障分析，并转化为浅显易懂的分析结果，以指导现场轨道运营维护人员的工作，是亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种轨道信号设备报警信息分析方法及装置，用以解决现有技术中存在的缺陷。
本发明实施例提供一种轨道信号设备报警信息分析方法，包括：
采集轨道交通系统中目标信号设备的设备报警信息；
基于所述设备报警信息，采用关联分析的方法，确定所述设备报警信息对应的设备故障信息。
根据本发明一个实施例的轨道信号设备报警信息分析方法，所述基于所述设备报警信息，采用关联分析的方法，确定所述设备报警信息对应的设备故障信息，具体包括：
将所述设备报警信息输入至分析模型，得到由所述分析模型输出的所述设备报警信息对应的设备故障信息；
所述分析模型用于基于关联分析的方法，确定所述轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的关联关系。
根据本发明一个实施例的轨道信号设备报警信息分析方法，所述分析模型具体通过如下方法确定：
确定所述轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的初步关联关系；
将任一信号设备对应的初步关联关系中涉及的信号设备的内部变量作为影响参数，确定各影响参数变化时所述任一信号设备的设备报警信息；
若判断获知任一影响参数变化时所述任一信号设备的设备报警信息的变化在预设范围内，则对所述任一影响参数进行清洗过滤，直至所有影响参数变化时所述任一信号设备的设备报警信息的变化均在所述预设范围外。
根据本发明一个实施例的轨道信号设备报警信息分析方法，所述内部变量具体包括：电压值、电流值、灯位状态以及卡板状态。
根据本发明一个实施例的轨道信号设备报警信息分析方法，所述轨道交通系统中各信号设备具体包括：车载控制系统、列车自动监控系统、计算机联锁、分散控制系统、数据库存储单元、轨旁电子单元、区域控制器、道岔、电源系统、计轴系统以及微机检测系统。
根据本发明一个实施例的轨道信号设备报警信息分析方法，所述轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的关联关系，具体包括：
所述轨道交通系统中任一信号设备的设备报警信息为所述车载控制系统中列车自动保护系统输入板故障，设备故障信息为安全继电器故障；或者，
所述轨道交通系统中任一信号设备的设备报警信息为所述列车自动监控系统故障，设备故障信息为现地设备故障；或者，
所述轨道交通系统中任一信号设备的设备报警信息为所述计算机联锁中的道岔挤岔，设备故障信息为道岔故障。
本发明实施例还提供一种轨道信号设备报警信息分析装置，包括：
设备报警信息采集模块，用于采集轨道交通系统中目标信号设备的设备报警信息；
设备报警信息分析模块，用于基于所述设备报警信息，采用关联分析的方法，确定所述设备报警信息对应的设备故障信息。
根据本发明一个实施例的轨道信号设备报警信息分析装置，所述设备报警信息分析模块，具体用于：
将所述设备报警信息输入至分析模型，得到由所述分析模型输出的所述设备报警信息对应的设备故障信息；
所述分析模型用于基于关联分析的方法，确定所述轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的关联关系。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述轨道信号设备报警信息分析方法的步骤。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述轨道信号设备报警信息分析方法的步骤。
本发明实施例提供的轨道信号设备报警信息分析方法及装置，通过设备报警信息，采用关联分析的方法，确定出设备报警信息中隐含的设备故障信息，通过对设备报警信息的分析，找到与设备故障信息之间的内在联系，可以实现更加准确的故障定位，提高了MSS的可用性，同时也很大程度上提高了MSS数据分析的能力，有效的缩短了故障处置的时间。而且，整个过程并不需要人为参与，不再需要对轨道运营维护人员进行专业培训，降低了人力成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
图1是本发明实施例提供的一种轨道信号设备报警信息分析方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种轨道信号设备报警信息分析装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有技术中，对于MSS而言，快速的定位故障和快速的分析故障是系统的核心价值。MSS在进行故障采集时，都是以硬件专业的指标和数据进行的定义，并直接传递给页面显示，该方法存在以下缺陷：1)硬件的专业指标必须由具备相当的硬件理论知识人员才可以准确的解读，一般的维修人员不具备解读的能力，解读会出现误解；2)对于故障分析和定位，有很多的故障都需要很长时间的经验积累才可以准确的分析，而且分析的方法没有系统化的逻辑整理，影响了故障分析的效率；3)对于业务和专业知识不稳固的人员，需要进行大量的培训和知识的积累，才可以到现场进行工作，影响人才的更替。为此，本发明实施例中提供了一种轨道信号设备报警信息分析方法，以解决上述技术问题。
图1为本发明实施例中提供的一种轨道信号设备报警信息分析方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
S1，采集轨道交通系统中目标信号设备的设备报警信息；
S2，基于所述设备报警信息，采用关联分析的方法，确定所述设备报警信息对应的设备故障信息。
具体地，本发明实施例中提供的轨道信号设备报警信息分析方法，其执行主体为轨道信号设备报警信息分析装置，该轨道信号设备报警信息分析装置具体可以是MSS或者是MSS的一部分，用以实现对轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息进行分析，进而确定出对应的设备故障信息，即确定出发生故障的信号设备。
首先执行步骤S1。其中，目标信号设备可以是轨道交通系统中的任一信号设备，例如车载控制系统(Vehicle on board Controller，VOBC)、列车自动监控(Automatic TrainSupervision，ATS)系统、计算机联锁(Computer Interlock，CI)、分散控制系统(DistributedControl System，DCS)、数据库存储单元(Database Storage Unit，DSU)、轨旁电子单元(Lineside Electronic Unit，LEU)、区域控制器(ZoneController，ZC)、道岔、电源系统、计轴系统以及微机检测系统等。目标信号设备的设备报警信息可以包括设备故障、通信中断、超温、断错相、过流、连接中断、异常等。采集设备报警信息时可以实时采集，也可以根据需要设置采集频率，本发明实施例中对此不作具体限定。
然后执行步骤S2。根据设备报警信息，采用关联分析的方法，确定出设备报警信息中隐含的设备故障信息，进而确定出设备报警信息针对的故障设备。设备故障信息中包含有发生故障的设备，即设备报警信息指向的设备。关联分析是指分析轨道交通系统中各信号设备之间的关联关系，确定某一信号设备的设备报警信息是由哪一或哪些发生故障的信号设备触发生成。
本发明实施例中提供的轨道信号设备报警信息分析方法，通过设备报警信息，采用关联分析的方法，确定出设备报警信息中隐含的设备故障信息，通过对设备报警信息的分析，找到与设备故障信息之间的内在联系，可以实现更加准确的故障定位，提高了MSS的可用性，同时也很大程度上提高了MSS数据分析的能力，有效的缩短了故障处置的时间。而且，整个过程并不需要人为参与，不再需要对轨道运营维护人员进行专业培训，降低了人力成本。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的一种轨道信号设备报警信息分析方法，所述基于所述设备报警信息，采用关联分析的方法，确定所述设备报警信息对应的设备故障信息，具体包括：
将所述设备报警信息输入至分析模型，得到由所述分析模型输出的所述设备报警信息对应的设备故障信息；
所述分析模型用于基于关联分析的方法，确定所述轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的关联关系。
具体地，本发明实施例中，引入分析模型，通过分析模型实现通过关联分析的方法确定设备报警信息对应的设备故障信息。其中，分析模型可以根据关联分析的方法，确定出轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的关联关系，并进行存储。分析模型可以是事先根据多个信号设备的设备报警信息样本以及对应的设备故障信息标签之间的关联关系构建，并进行相应的训练得到，本发明实施例中对此不作具体限定。
本发明实施例中，引入分析模型，可以有效的替代人工工作，进一步提高确定设备故障信息的效率。且符合关联报警规律的报警都可以套用该分析模型实现设备故障信息的确定。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的轨道信号设备报警信息分析方法，所述分析模型具体通过如下方法确定：
确定所述轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的初步关联关系；
将任一信号设备对应的初步关联关系中涉及的信号设备的内部变量作为影响参数，确定各影响参数变化时所述任一信号设备的设备报警信息；
若判断获知任一影响参数变化时所述任一信号设备的设备报警信息的变化在预设范围内，则对所述任一影响参数进行清洗过滤，直至所有影响参数变化时所述任一信号设备的设备报警信息的变化均在所述预设范围外。
具体地，本发明实施例中给出了分析模型的具体确定方法，首先确定所述轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的初步关联关系，形成初步的算法。初步关联关系可以根据现场人员的经验确定，通过系统将维修人员的经验进行计算机语言化和算法化的描述。也可以根据多个信号设备的设备报警信息样本以及对应的设备故障信息标签确定，本发明实施例中对此不作具体限定。
然后对于轨道交通系统中的任一信号设备，确定该任一信号设备对应的初步关联关系中涉及的信号设备，涉及的信号设备至少包含有该任一信号设备，还包含有触发该任一信号设备产生设备报警信息的其他信号设备。内部变量是指信号设备内部能够影响其他信号设备产生设备报警信息的变量，例如电压值、电流值、灯位状态以及卡板状态等。将内部变量作为影响参数，确定各影响参数变化时任一信号设备的设备报警信息。
若判断获知任一影响参数变化时该任一信号设备的设备报警信息的变化在预设范围内，预设范围可以是设备报警信息无变化或者变化小可以忽略，则说明该任一影响参数对初步关联关系无影响或者影响可忽略，则对该任一影响参数进行清洗过滤，以剔除对初步关联关系无影响或影响可忽略的影响参数，并更新初步关联关系。重复执行上述过程，直至剩余的所有影响参数变化时该任一信号设备的设备报警信息的变化均在预设范围外，说明剩余的所有影响参数均是对初步关联关系影响较大的影响参数，且此时的初步关联关系为最终确定的该任一信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的关联关系，并将该关联关系进行存储。
可以理解的是，上述过程是对形成的初步算法进行训练的过程，训练过程中使用关联分析的方法，对各种影响参数的变化与该任一信号设备的设备报警信息的变化进行关联分析，对于没有关联关系或者关联关系比较弱的影响参数进行清洗过滤。利用此方法不断对该任一信号设备的设备报警信息和相应的影响参数进行清洗过滤，逐步剔除掉对关联关系没有影响的影响参数，剔除一些与关联关系无关的状态信息，以降低数据的维度，当维度最低时候也无法验证联系的时候，尝试增加新的相关参数，继续反复训练，直到找到固定的联系，最终形成干净，连续的数据。在此过程中不断的将训练的算法带入采集过程中进行验证，当算法能够稳定准确的输出联系结果的时候，视为算法趋于稳定。然后将稳定的算法的数学逻辑，进行优化，使之快速稳定，并将相关的算法，变量和参数加入到采集的相关模块当中，随着采集的进行，动态对设备状态进行关联的报警分析，并实时得出相关的报警结论。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的轨道信号设备报警信息分析方法，所述轨道交通系统中各信号设备具体包括：车载控制系统、列车自动监控系统、计算机联锁、分散控制系统、数据库存储单元、轨旁电子单元、区域控制器、道岔、电源系统、计轴系统以及微机检测系统。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的轨道信号设备报警信息分析方法，所述轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的关联关系，具体包括：
所述轨道交通系统中任一信号设备的设备报警信息为所述车载控制系统中列车自动保护系统输入板故障，设备故障信息为安全继电器故障；或者，
所述轨道交通系统中任一信号设备的设备报警信息为所述列车自动监控系统故障，设备故障信息为现地设备故障；或者，
所述轨道交通系统中任一信号设备的设备报警信息为所述计算机联锁中的道岔挤岔，设备故障信息为道岔故障。
具体地，本发明实施例中分析模型确定并存储的轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的关联关系，具体可汇总如表1所示。
表1轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的关联关系表
其中，DCS中包含有自动旅客捷运系统(Automated People Mover System，APM)。
本发明实施例中提供的一种轨道信号设备报警信息分析方法，通过关联分析的方法，自动确定出采集的设备报警信息中隐含的设备故障信息，并通过系统将维修人员的经验进行计算机语言化和算法化的描述。采用结构化描述的语言，对设备报警信息与设备故障信息之间的关联关系进行分析和存储，可以提高轨道信号设备的维护和保养的效率。
如图2所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种轨道信号设备报警信息分析装置，包括：设备报警信息采集模块21和设备报警信息分析模块22。
设备报警信息采集模块21用于采集轨道交通系统中目标信号设备的设备报警信息；
设备报警信息分析模块22用于基于所述设备报警信息，采用关联分析的方法，确定所述设备报警信息对应的设备故障信息。
具体地，本发明实施例中提供的轨道信号设备报警信息分析装置中各模块的作用与上述方法类实施例中各步骤的操作流程是一一对应的，实现的效果也是一致的，具体参见上述实施例，本发明实施例中对此不再赘述。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的轨道信号设备报警信息分析装置，所述设备报警信息分析模块，具体用于：
将所述设备报警信息输入至分析模型，得到由所述分析模型输出的所述设备报警信息对应的设备故障信息；
所述分析模型用于基于关联分析的方法，确定所述轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的关联关系。
图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)310、通信接口(CommunicationsInterface)320、存储器(memory)330和通信总线340，其中，处理器310，通信接口320，存储器330通过通信总线340完成相互间的通信。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令，以执行轨道信号设备报警信息分析方法，该方法包括：采集轨道交通系统中目标信号设备的设备报警信息；基于所述设备报警信息，采用关联分析的方法，确定所述设备报警信息对应的设备故障信息。
此外，上述的存储器330中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的轨道信号设备报警信息分析方法，该方法包括：采集轨道交通系统中目标信号设备的设备报警信息；基于所述设备报警信息，采用关联分析的方法，确定所述设备报警信息对应的设备故障信息。
又一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的轨道信号设备报警信息分析方法，该方法包括：采集轨道交通系统中目标信号设备的设备报警信息；基于所述设备报警信息，采用关联分析的方法，确定所述设备报警信息对应的设备故障信息。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依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的精神和范围。
Claims (7)
1.一种轨道信号设备报警信息分析方法，其特征在于，包括：
采集轨道交通系统中目标信号设备的设备报警信息；
基于所述设备报警信息，采用关联分析的方法，确定所述设备报警信息对应的设备故障信息；所述关联分析是指分析所述轨道交通系统中各信号设备之间的关联关系，确定某一信号设备的设备报警信息是由哪一或哪些发生故障的信号设备触发生成；
所述基于所述设备报警信息，采用关联分析的方法，确定所述设备报警信息对应的设备故障信息，具体包括：
将所述设备报警信息输入至分析模型，得到由所述分析模型输出的所述设备报警信息对应的设备故障信息；
所述分析模型用于基于关联分析的方法，确定所述轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的关联关系；
所述分析模型具体通过如下方法确定：
确定所述轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的初步关联关系；
将任一信号设备对应的初步关联关系中涉及的信号设备的内部变量作为影响参数，确定各影响参数变化时所述任一信号设备的设备报警信息；所述内部变量是指信号设备内部能够影响其他信号设备产生设备报警信息的变量；
若判断获知任一影响参数变化时所述任一信号设备的设备报警信息的变化在预设范围内，则对所述任一影响参数进行清洗过滤，直至所有影响参数变化时所述任一信号设备的设备报警信息的变化均在所述预设范围外。
2.根据权利要求1所述的轨道信号设备报警信息分析方法，其特征在于，所述内部变量具体包括：电压值、电流值、灯位状态以及卡板状态。
3.根据权利要求1所述的轨道信号设备报警信息分析方法，其特征在于，所述轨道交通系统中各信号设备具体包括：车载控制系统、列车自动监控系统、计算机联锁、分散控制系统、数据库存储单元、轨旁电子单元、区域控制器、道岔、电源系统、计轴系统以及微机检测系统。
4.根据权利要求3所述的轨道信号设备报警信息分析方法，其特征在于，所述轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的关联关系，具体包括：
所述轨道交通系统中任一信号设备的设备报警信息为所述车载控制系统中列车自动保护系统输入板故障，设备故障信息为安全继电器故障；或者，
所述轨道交通系统中任一信号设备的设备报警信息为所述列车自动监控系统故障，设备故障信息为现地设备故障；或者，
所述轨道交通系统中任一信号设备的设备报警信息为所述计算机联锁中的道岔挤岔，设备故障信息为道岔故障。
5.一种轨道信号设备报警信息分析装置，其特征在于，包括：
设备报警信息采集模块，用于采集轨道交通系统中目标信号设备的设备报警信息；
设备报警信息分析模块，用于基于所述设备报警信息，采用关联分析的方法，确定所述设备报警信息对应的设备故障信息；所述关联分析是指分析所述轨道交通系统中各信号设备之间的关联关系，确定某一信号设备的设备报警信息是由哪一或哪些发生故障的信号设备触发生成；
所述设备报警信息分析模块，具体用于：
将所述设备报警信息输入至分析模型，得到由所述分析模型输出的所述设备报警信息对应的设备故障信息；
所述分析模型用于基于关联分析的方法，确定所述轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的关联关系；
所述分析模型具体通过如下方法确定：
确定所述轨道交通系统中各信号设备的设备报警信息与设备故障信息之间的初步关联关系；
将任一信号设备对应的初步关联关系中涉及的信号设备的内部变量作为影响参数，确定各影响参数变化时所述任一信号设备的设备报警信息；所述内部变量是指信号设备内部能够影响其他信号设备产生设备报警信息的变量；
若判断获知任一影响参数变化时所述任一信号设备的设备报警信息的变化在预设范围内，则对所述任一影响参数进行清洗过滤，直至所有影响参数变化时所述任一信号设备的设备报警信息的变化均在所述预设范围外。
6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述轨道信号设备报警信息分析方法的步骤。
7.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述轨道信号设备报警信息分析方法的步骤。
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