KR20230057248A - Method and apparatus for monitoring condition of vehicle - Google Patents

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KR20230057248A
KR20230057248A KR1020220063032A KR20220063032A KR20230057248A KR 20230057248 A KR20230057248 A KR 20230057248A KR 1020220063032 A KR1020220063032 A KR 1020220063032A KR 20220063032 A KR20220063032 A KR 20220063032A KR 20230057248 A KR20230057248 A KR 20230057248A
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KR1020220063032A
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Inventor
김성진
박성수
윤용기
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한국철도기술연구원
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Abstract

In accordance with one embodiment of the present invention, provided is a vehicle condition monitoring method performed by a vehicle condition monitoring apparatus. The method includes the following steps of: receiving driving data including speed data of a vehicle; generating predicted trend information including predicted speed data of the vehicle based on the driving data by using an artificial intelligence model trained to generate a predicted trend of input data expected based on the input data; acquiring current condition data of the vehicle including the current speed data of the vehicle in real time, and comparing the current condition data with predicted driving data according to the predicted trend information to generate a comparison result; and based on the comparison result, determining a situation, in which a difference between the current condition data and the predicted driving data corresponding to the current condition data is no less than a preset threshold value, as an abnormal situation to provide a monitoring result to a terminal connected to communicate with the vehicle condition monitoring apparatus. Therefore, the present invention is capable of reducing an error related to a malfunction determination.

Description

차량 상태 모니터링 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MONITORING CONDITION OF VEHICLE}Vehicle condition monitoring method and apparatus {METHOD AND APPARATUS FOR MONITORING CONDITION OF VEHICLE}

본 발명은 차량 상태 모니터링 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 차량의 운행 정보 및 속도 정보에 기초하여 차량의 예측 운행 추세를 생성하고, 예측 운행 추세와 현재 운행 추세의 비교 결과를 제공하는 차량 상태 모니터링 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle condition monitoring method and apparatus, and more particularly, generates a predicted driving trend of a vehicle based on vehicle driving information and speed information, and provides a comparison result between the predicted driving trend and the current driving trend It relates to a vehicle condition monitoring method and apparatus.

철도 차량이 운행 및 동작하는 데 있어서 필요한 일반적이면서도 공통적인 기능들을 담당하는 시스템을 운행 관련 하위 시스템이라 한다. 운행 정보는 철도 차량의 운행과 연관되어 있는 파라미터 값으로 구성된다. 철도 차량의 운행 정보에는 철도 차량의 작동 조건을 나타내는 임의의 파라미터도 포함될 수 있다. 열차 운행시 운행 정보에서 이례 상황 검지는 철도 차량의 안전한 운행 보장과 효과적인 유지 보수를 위해 반드시 필요하지만, 그 활용도는 저조한 실정이다. A system in charge of general and common functions necessary for the operation and operation of a railway vehicle is called an operation-related subsystem. Operation information is composed of parameter values associated with the operation of a railway vehicle. The driving information of the rolling stock may also include arbitrary parameters representing operating conditions of the rolling stock. Detecting anomalies in operation information during train operation is essential for ensuring safe operation and effective maintenance of railroad vehicles, but its utilization is low.

이와 같이, 차량 운행시에 차량과 관련된 파라미터들에 대한 모니터링을 수행하면 차량 운행 중 발생할 수 있는 이례 상황 및 비상 상황 등을 감지할 수 있다. 그러나, 종래에는 차량을 모니터링 하기 위해 모니터링 대상의 차량 또는 노선 관제 센터에 추가적인 센서를 포함하는 부가적인 장비를 설치해야 할 필요가 있었다. 따라서, 부가적인 장비를 설치해야 함에 따라 관련된 비용이 증가한다는 문제점이 있다.In this way, when vehicle-related parameters are monitored during vehicle operation, it is possible to detect exceptional situations and emergency situations that may occur during vehicle operation. However, conventionally, it is necessary to install additional equipment including additional sensors in a vehicle to be monitored or a route control center to monitor a vehicle. Therefore, there is a problem in that related costs increase as additional equipment needs to be installed.

또한, 종래의 철도 차량 모니터링의 경우에는 통신 기술을 이용하여 하위 시스템에서 고장관련 정보를 차상 컴퓨터로 데이터를 전송하고, 기관사가 이를 직접 화면 표시 장치에 표시하여 고장관련 정보를 모니터링 하도록 하였다. 따라서, 기관사가 수동으로 고장관련 정보를 전송하여야 함에 따라 인건비 및 실시간으로 정보를 제공할 수 없다는 문제점이 있었다.In addition, in the case of conventional railway vehicle monitoring, data is transmitted from a subsystem to an on-board computer using communication technology, and the driver directly displays the data on a screen display device to monitor the failure-related information. Therefore, there was a problem in that information could not be provided in real time and labor costs as the engineer had to manually transmit failure-related information.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실시간으로 수집되는 운행 정보 및 속도 정보에 기초하여 운행 예측 추세를 생성하고, 생성된 예측 운행 추세와 현재 운행 추세의 비교 결과를 제공하는 차량 상태 모니터링 방법 및 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art, which generates a driving prediction trend based on driving information and speed information collected in real time, and provides a comparison result between the generated predicted driving trend and the current driving trend. It is a technical challenge to provide a condition monitoring method and device.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하의 설명으로부터 본 발명의 또 다른 기술적 과제들이 도출될 수 있다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above technical problems, and other technical problems of the present invention can be derived from the following description.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제1 측면에 따른 실시예는, 차량 상태 모니터링 장치에 의해 수행되는 차량 상태 모니터링 방법을 제공한다. 본 방법은, 차량의 속도 데이터를 포함하는 운행 데이터들을 수신하는 단계, 입력 데이터를 기초로 예상되는 상기 입력 데이터의 예측 추세를 생성하도록 학습된 인공지능 모델을 이용하여, 상기 운행 데이터들을 기초로 상기 차량의 예측 속도 데이터를 포함하는 예측 추세 정보를 생성하는 단계, 실시간으로 상기 차량의 현재 속도 데이터를 포함하는 상기 차량의 현재 상태 데이터들을 획득하고, 상기 현재 상태 데이터와 상기 예측 추세 정보에 따른 예측 운행 데이터를 비교하여 비교 결과를 생성하는 단계 및 상기 비교 결과를 기초로, 상기 현재 상태 데이터와 상기 현재 상태 데이터에 대응되는 상기 예측 운행 데이터의 차이가 기설정된 임계값 이상이면 이례 상황으로 판단하여 상기 차량 상태 모니터링 장치와 통신 연결된 단말에 모니터링 결과로서 제공하는 단계를 포함한다.As a technical means for solving the above technical problem, an embodiment according to the first aspect of the present invention provides a vehicle condition monitoring method performed by a vehicle condition monitoring device. The method includes the steps of receiving driving data including vehicle speed data, using an artificial intelligence model learned to generate a predicted trend of the input data expected based on the input data, and based on the driving data, the driving data. Generating predictive trend information including predicted speed data of the vehicle, acquiring current state data of the vehicle including current speed data of the vehicle in real time, and predicting driving according to the current state data and the predicted trend information Comparing data to generate a comparison result; and based on the comparison result, if the difference between the current state data and the predicted driving data corresponding to the current state data is equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined as an exceptional situation and the vehicle is detected. and providing a monitoring result to a terminal communicatively connected to the state monitoring device.

또한, 본 발명의 제2 측면에 따른 실시예는, 차량 상태 모니터링 장치를 제공한다. 본 장치는, 차량 제어 단말과 정보 송수신을 수행하는 통신 모듈, 차량 상태 모니터링 프로그램을 저장하는 메모리 및 상기 차량 상태 모니터링 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 차량의 속도 데이터를 포함하는 운행 데이터들을 수신하고, 입력 데이터를 기초로 예상되는 상기 입력 데이터의 예측 추세를 생성하도록 학습된 인공지능 모델을 이용하여, 상기 운행 데이터들을 기초로 상기 차량의 예측 속도 데이터를 포함하는 예측 추세 정보를 생성하며, 실시간으로 상기 차량의 현재 속도 데이터를 포함하는 상기 차량의 현재 상태 데이터들을 획득하고, 상기 현재 상태 데이터와 상기 예측 추세 정보에 따른 예측 운행 데이터를 비교하여 비교 결과를 생성하며, 상기 비교 결과를 기초로, 상기 현재 상태 데이터와 상기 현재 상태 데이터에 대응되는 상기 예측 운행 데이터의 차이가 기설정된 임계값 이상이면 이례 상황으로 판단하여 상기 차량 상태 모니터링 장치와 통신 연결된 단말에 모니터링 결과로서 제공하는 것을 수행하도록 구성된다.In addition, an embodiment according to a second aspect of the present invention provides a vehicle condition monitoring device. The apparatus includes a communication module for transmitting and receiving information with a vehicle control terminal, a memory for storing a vehicle condition monitoring program, and a processor for executing the vehicle condition monitoring program, wherein the processor includes driving data including vehicle speed data. and generate predictive trend information including predictive speed data of the vehicle based on the driving data by using an artificial intelligence model learned to generate a predictive trend of the input data expected based on the input data; Obtaining current state data of the vehicle including current speed data of the vehicle in real time, comparing the current state data with predicted driving data according to the predicted trend information to generate a comparison result, and based on the comparison result If the difference between the current state data and the predicted driving data corresponding to the current state data is equal to or greater than a predetermined threshold, it is determined as an exceptional situation and provided as a monitoring result to a terminal communicatively connected to the vehicle state monitoring device. It consists of

본 발명에 따르면, 실시간으로 수집되는 운행 정보 및 속도 정보에 기초하여 운행 예측 추세를 생성하고, 생성된 예측 운행 추세와 현재 운행 추세의 비교 결과를 제공할 수 있다. According to the present invention, a predicted driving trend may be generated based on driving information and speed information collected in real time, and a comparison result between the generated predicted driving trend and the current driving trend may be provided.

또한, 본 발명에 따르면, 차량이 정상 상태인 경우의 운행 정보에 대한 추세를 저장하고, 현재 수집중인 운행 정보는 저장된 정상 상태 시 추세와 비교하여, 차량의 이례 상황을 빠르게 식별하고 식별된 상황에 따른 적절한 조치를 취할 수 있다. In addition, according to the present invention, the trend of driving information when the vehicle is in a normal state is stored, and the currently collected driving information is compared with the stored trend in the normal state to quickly identify an unusual situation of the vehicle and respond to the identified situation. Appropriate action can be taken accordingly.

또한, 본 발명에 따르면, 수집한 운행 정보에 오차가 자주 발생할 경우, 결함으로 판단하여 해당 부품 또는 해당 부품이 포함된 운행 정보 관련 하위 시스템 전체 교체를 진행할 수 있다. In addition, according to the present invention, if an error frequently occurs in the collected driving information, it is determined that the part or the whole subsystem related to the driving information including the part is replaced as defective.

또한, 본 발명에 따르면, 장단기메모리(long short-term memory; LSTM) 기반의 인공지능 모델을 이용하여 차량의 속도 정보 및 운행 정보를 기초로 차량의 고장 여부를 판단할 수 있고, 고장 여부 판단에 소모되는 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 고장 여부 판단과 관련한 오류를 줄일 수 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to determine whether a vehicle has failed based on vehicle speed information and driving information by using an artificial intelligence model based on long short-term memory (LSTM). Consumed time and cost can be reduced, and errors related to failure determination can be reduced.

또한, 본 발명에 따르면, 운행 예측 추세와 현재 운행 추세를 비교하여 차량의 상태를 실시간으로 모니터링을 할 수 있어, 차량 또는 노선 관제센터에 추가적인 센서 및 부가 장비를 설치하지 않아도 되므로, 차량 상태 모니터링을 위해 추가적으로 소모되는 비용을 줄일 수 있다.In addition, according to the present invention, the condition of the vehicle can be monitored in real time by comparing the predicted driving trend with the current driving trend, so that there is no need to install additional sensors and additional equipment in the vehicle or route control center, thereby monitoring the vehicle condition. additional costs can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 상태 모니터링 장치 및 이와 통신 연결된 관제 시스템과 차량 제어 단말을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량 제어 단말과 차량 제어 단말이 배치된 열차의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 차량 상태 모니터링 장치의 세부구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장단기메모리 신경망 기반의 인공지능 모델의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 상태 모니터링 장치의 차량 상태 모니터링 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
도 6은 도 5에 도시된 철도 차량 상태 모니터링 방법의 일부 단계에 대한 세부 단계들을 도시한 도면이다.
1 is a diagram illustrating a vehicle condition monitoring device, a control system and a vehicle control terminal communicatively connected thereto according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a train in which the vehicle control terminal and the vehicle control terminal shown in FIG. 1 are disposed.
FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of the vehicle condition monitoring device shown in FIG. 1 .
4 is a diagram illustrating an example of an artificial intelligence model based on a long and short-term memory neural network according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a sequence of a vehicle condition monitoring method of a vehicle condition monitoring apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing detailed steps for some steps of the method for monitoring the condition of a railroad car shown in FIG. 5 .

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다. 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미로 해석되어야 한다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 추가적으로 갖는 것으로 해석되어야 하며, 별도로 정의되지 않는 한 매우 이상적이거나 제한적인 의미로 해석되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in many different forms, and is not limited to the embodiments described herein. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical ideas disclosed in this specification are not limited by the accompanying drawings. All terms including technical terms and scientific terms used herein should be interpreted as meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The terms defined in the dictionary should be interpreted as having additional meanings corresponding to the related technical literature and the currently disclosed content, and are not interpreted in a very ideal or limiting sense unless otherwise defined.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에 나타난 각 구성요소의 크기, 형태, 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 명세서 전체에 대하여 동일/유사한 부분에 대해서는 동일/유사한 도면 부호를 붙였다. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the size, shape, and shape of each component shown in the drawings may be variously modified. Same/similar reference numerals are assigned to the same/similar parts throughout the specification.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부" 등은 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하였다. The suffixes "module" and "unit" for the components used in the following description are given or used interchangeably in consideration of ease of writing the specification, and do not have meanings or roles that are distinguished from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed description is omitted.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결 (접속, 접촉 또는 결합)"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(구비 또는 마련)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(구비 또는 마련)"할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, or combined)” with another part, this is not only the case where it is “directly connected (connected, contacted, or coupled)”, but also has other members in the middle. It also includes the case of being "indirectly connected (connected, contacted, or coupled)" between them. In addition, when a part "includes (provides or provides)" a certain component, it does not exclude other components, but "includes (provides or provides)" other components unless otherwise specified. means you can

본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 나타내는 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 구성 요소들의 순서나 관계를 제한하지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1구성 요소로 명명될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 단수 표현의 형태들은 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 표현의 형태들도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.Terms indicating ordinal numbers such as first and second used in this specification are used only for the purpose of distinguishing one element from another, and do not limit the order or relationship of elements. For example, a first element of the present invention may be termed a second element, and similarly, the second element may also be termed a first element. Singular forms used herein should be construed to include plural forms as well, unless the meaning is clearly indicated to the contrary.

철도 차량이 운행 및 동작하는데 있어서 필요한 일반적이면서도 공통적인 기능들을 담당하는 시스템을 운행 관련 하위시스템이라 한다. 대표적인 하위시스템에는 주간제어기와 같은 운전석 제어 장치, 추진 시스템, 제동 시스템, 판토그래프 시스템, 무선 통신 시스템, 오도메트리 장치, 차축 가속도계, 보조전원장치, 출입문 장치, HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)장치, 비상브레이크 장치 및 법학적 블랙박스 시스템이 있다. 이와 같이 아래에서 후술할 하위시스템은 차량을 운행 및 동작하는데 있어서 필요한 장치 및 시스템일 수 있다.A system in charge of general and common functions necessary for the operation and operation of a railway vehicle is called an operation-related subsystem. Representative subsystems include driver's seat control units such as daytime controllers, propulsion systems, braking systems, pantograph systems, wireless communication systems, odometry units, axle accelerometers, auxiliary power units, door units, HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) ) device, emergency brake device and forensic black box system. As such, subsystems to be described below may be devices and systems necessary for driving and operating a vehicle.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 상태 모니터링 장치(200) 및 이와 통신 연결된 관제 시스템(100)과 차량 제어 단말(300)을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 차량 제어 단말(300)과 차량 제어 단말(300)이 배치된 열차의 일 예를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a vehicle condition monitoring device 200 according to an embodiment of the present invention, a control system 100 and a vehicle control terminal 300 communicatively connected therewith, and FIG. 2 is a diagram showing the vehicle control shown in FIG. 1 It is a diagram showing an example of a train in which the terminal 300 and the vehicle control terminal 300 are disposed.

도 1 및 도 2를 참조하면, 관제 시스템(100) 및 차량 상태 모니터링 장치(200)는 서버 또는 컴퓨팅 장치로 구현될 수 있고, SaaS (Software as a Service), PaaS (Platform as a Service) 또는 IaaS (Infrastructure as a Service)와 같은 클라우드 컴퓨팅 서비스 모델에서 동작 할 수 있다. 또한, 관제 시스템(100) 및 차량 상태 모니터링 장치(200)는 사설(private) 클라우드, 공용(public) 클라우드 또는 하이브리드(hybrid) 클라우드 시스템과 같은 형태로 구축될 수도 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the control system 100 and the vehicle condition monitoring device 200 may be implemented as a server or a computing device, and may be implemented as Software as a Service (SaaS), Platform as a Service (PaaS), or IaaS. (Infrastructure as a Service). In addition, the control system 100 and the vehicle condition monitoring device 200 may be constructed in the form of a private cloud, public cloud, or hybrid cloud system, but the scope of the present invention is limited thereto. it is not going to be

관제 시스템(100)은 통신 네트워크에 기반하여 차량 상태 모니터링 장치(200) 및 차량 제어 단말(300)과 정보를 송수신할 수 있다. 관제 시스템(100)은 철도 차량들의 운행을 제어하는 컨트롤 타워 역할을 수행한다. 관제 시스템(100)은 차량별 예측 추세 정보를 저장할 수 있다. 관제 시스템(100)은 복수개의 차량에 대한 예측 추세 정보를 동시에 생성할 수 있다. 또한, 관제 시스템(100)은 차량 상태 모니터링 장치(200)로부터 수신한 비교 결과에 기초하여 차량 상태를 모니터링 할 수 있다. 예를 들어, 관제 시스템(100)은 비교 결과에 따른 차량 상태를 기관사 및 유지 보수 작업자를 위해 관제 시스템(100)에 디스플레이 할 수 있다.The control system 100 may transmit/receive information with the vehicle condition monitoring device 200 and the vehicle control terminal 300 based on a communication network. The control system 100 serves as a control tower that controls the operation of railroad cars. The control system 100 may store predicted trend information for each vehicle. The control system 100 may simultaneously generate predicted trend information for a plurality of vehicles. In addition, the control system 100 may monitor the vehicle condition based on the comparison result received from the vehicle condition monitoring device 200 . For example, the control system 100 may display the vehicle condition according to the comparison result on the control system 100 for an engineer and maintenance workers.

차량 상태 모니터링 장치(200)는 통신 네트워크에 기반하여 관제 시스템(100) 및 차량 제어 단말(300)과 정보를 송수신할 수 있다. 차량 상태 모니터링 장치(200)는 차량 제어 단말(300)에 기초하여 수집된 운행 데이터들을 수신하고, 인공지능 모델을 이용하여 예측 추세 정보를 생성하며, 현재 상태 데이터와 예측 운행 데이터를 비교하여 비교 결과를 생성할 수 있다. 이와 관련된 자세한 내용은 도 3에서 후술될 것이다. 운행 데이터는 차량 제어 단말(300)로부터 제공받을 수 있다.The vehicle condition monitoring device 200 may transmit/receive information with the control system 100 and the vehicle control terminal 300 based on a communication network. The vehicle condition monitoring device 200 receives the driving data collected based on the vehicle control terminal 300, generates predicted trend information using an artificial intelligence model, and compares the current condition data with the predicted driving data to obtain a comparison result. can create Details related to this will be described later with reference to FIG. 3 . Driving data may be provided from the vehicle control terminal 300 .

차량 제어 단말(300)은 차량의 내부 및 외부에 배치된 단말일 수 있다. 차량 제어 단말(300)은 차량 상태 모니터링 장치(200)와 통신을 통해 차량의 운행 데이터를 수집하고, 수집된 차량의 운행 데이터를 차량 상태 모니터링 장치에 송신할 수 있다. 여기서, 운행 데이터는 기설정된 시간 간격에 따라 주기적으로 수집될 수 있다. 운행 데이터는 동일노선 동종차량에서는 동일하나, 타 노선 또는 이종차량에서는 다를 수 있다.The vehicle control terminal 300 may be a terminal disposed inside or outside the vehicle. The vehicle control terminal 300 may collect vehicle driving data through communication with the vehicle condition monitoring device 200 and transmit the collected vehicle driving data to the vehicle condition monitoring device. Here, driving data may be periodically collected according to a preset time interval. Operation data is the same for the same type of vehicle on the same route, but may be different for different routes or different types of vehicles.

일 예로, 운행 데이터는 시간, 차량번호, 일련번호, 데이터무결성, 전두부링크, 운행급별, 전두부오프셋, 열차전두부방향, 속도, 열차정차여부, 현재역번호, 다음역번호, 차량의 열차자동운전 장치(ATO; Automatic Train Operation) 주모드, 열차자동운전 장치 (ATO) 운전상태, 열차자동운전 장치 (ATO) 활성화상태, 견인상태, 제동상태, 열차자동운전 장치 (ATO) 아날로그출력, 목표속도, 목표거리, 현재구배, 비례-적분-미분 제어기(Proportional-Integral-Differential controller)예상가속도, 정위치 정차 오차 기록, 기준속도, 열차중량, 가선전압, 가선전류, 견인력, 공기제동력, 전기제동력, 대차 상용제동불가수량, 대차 비상제동불가수량, 차량제동여부, 권장속도, 견인제동상태, 정위치 정차 정확도를 포함할 수 있다.For example, operation data includes time, vehicle number, serial number, data integrity, front-end link, service class, front-end offset, train front-head direction, speed, whether or not the train is stopped, current station number, next station number, automatic train driving device of the vehicle (ATO; Automatic Train Operation) main mode, automatic train operation system (ATO) operation status, automatic train operation system (ATO) activation status, traction status, braking status, automatic train operation system (ATO) analog output, target speed, target Distance, current gradient, proportional-integral-differential controller (Proportional-Integral-Differential controller) Expected acceleration, station stop error record, reference speed, train weight, overhead line voltage, overhead line current, traction force, air braking force, electric braking force, bogie commercial It can include the number of non-braking, the amount of emergency braking of bogie, vehicle braking, recommended speed, traction braking status, and stopping accuracy.

다른 예로, 운행 데이터는 필수 파라미터들 및 옵션 파라미터들을 포함할 수 있다. 필수 파라미터들은 현재 시간 데이터, 차량의 속도 데이터, 차량의 열차자동운전 장치(ATO; Automatic Train Operation) 아날로그 출력 데이터, 차량의 견인제동상태 데이터 및 차량의 현재 구배를 포함할 수 있다. 옵션 파라미터들은 차량의 종류, 차량의 하위 장치 유형, 날씨, 차량의 제한 속도 데이터, 차량의 위치 데이터, 차량이 출발지로부터 이동한 거리 데이터, 차량이 정차할 다음 역의 명칭, 현재 차량의 위치로부터 다음 역까지의 잔여 거리 데이터, 차량의 통신 인터페이스 상태 데이터 및 차량의 에어컨과 출입문에 대응되는 디지털 입출력 포트의 전원 상태 데이터를 포함할 수 있다.As another example, driving data may include essential parameters and optional parameters. Required parameters may include current time data, vehicle speed data, automatic train operation (ATO) analog output data of the vehicle, traction braking state data of the vehicle, and current gradient of the vehicle. The optional parameters are vehicle type, vehicle sub-equipment type, weather, vehicle speed limit data, vehicle location data, distance traveled by the vehicle from the starting point, name of the next station the vehicle will stop at, next from the current vehicle location It may include remaining distance data to the station, vehicle communication interface state data, and power state data of digital input/output ports corresponding to the air conditioner and door of the vehicle.

차량 제어 단말(300)은 열차제어장치, 추진제어장치, 제동장치 및 그 외 하부장치와 통신 네트워크로 연결될 수 있다.The vehicle control terminal 300 may be connected to a train control device, a propulsion control device, a braking device, and other lower devices through a communication network.

차량 제어 단말(300)은 노선별 차량의 운행 데이터 수집 단말(301)을 통해 노선별로 차량의 운행 데이터를 수집하거나, 차종별 차량의 운행 데이터 수집 단말(302)을 통해 하나의 노선에 차종별로 차량의 운행 데이터를 수집할 수 있다.The vehicle control terminal 300 collects vehicle driving data for each route through the vehicle driving data collection terminal 301 for each route, or collects vehicle driving data for each vehicle type on one route through the vehicle driving data collection terminal 302 for each vehicle type. Driving data can be collected.

노선별 차량의 운행 데이터 수집 단말(301)은 차량의 운행 데이터를 노선별로 수집하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 노선별 차량의 운행 데이터 수집 단말(301)은 수집된 #2001 차량의 운행 데이터를 제2 노선 차량의 운행 데이터로 저장하고, #3001 차량의 운행 데이터를 제3 노선 차량의 운행 데이터로 저장하며, #4001 차량의 운행 데이터를 제4 노선 차량의 운행 데이터로 저장할 수 있다.The vehicle driving data collection terminal 301 for each route may collect and store vehicle driving data for each route. For example, the vehicle driving data collection terminal 301 for each route stores the collected driving data of vehicle #2001 as driving data of a vehicle on a second route, and stores the driving data of vehicle #3001 as driving data of a vehicle on a third route. , and the driving data of the vehicle #4001 may be stored as the driving data of the vehicle on the fourth route.

차종별 차량의 운행 데이터 수집 단말(302)은 하나의 노선에서 주행하는 차량의 운행 데이터를 차종별로 수집하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 차종별 차량의 운행 데이터 수집 단말(302)은 수집된 #1001 차량의 운행 데이터를 제1 차량의 운행 데이터로 저장하고, #1002 차량의 운행 데이터를 제2 차량의 운행 데이터로 저장하며, #1003 차량의 운행 데이터를 제3 차량의 운행 데이터로 저장할 수 있다.The vehicle driving data collection terminal 302 may collect and store driving data of vehicles running on one route by vehicle type. For example, the driving data collection terminal 302 of each vehicle type stores the collected driving data of vehicle #1001 as driving data of the first vehicle, and stores the driving data of vehicle #1002 as driving data of the second vehicle. , driving data of vehicle #1003 may be stored as driving data of a third vehicle.

상술한 바와 같이, 차량 제어 단말(300)은 노선별 및 차종별로 운행 데이터를 수집하고 저장함에 따라, 차량의 상태에 대한 판단을 더 정확하게 할 수 있다.As described above, the vehicle control terminal 300 can more accurately determine the state of the vehicle by collecting and storing driving data for each route and vehicle type.

도 3은 도 1에 도시된 차량 상태 모니터링 장치(200)의 세부구성을 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of the vehicle condition monitoring device 200 shown in FIG. 1 .

도 1 및 도 3을 참조하면, 차량 상태 모니터링 장치(200)는 통신 모듈(210), 메모리(220), 및 프로세서(230)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 3 , the vehicle condition monitoring device 200 includes a communication module 210 , a memory 220 , and a processor 230 .

통신 모듈(210)은 관제 시스템(100) 및 차량 제어 단말(300)과 정보 송수신을 수행한다. 예를 들어, 통신 모듈(210)은 수집된 차량의 운행 데이터를 차량 제어 단말(300)로부터 수신하고, 비교 결과를 관제 시스템(100)에 송신할 수 있다.The communication module 210 transmits and receives information with the control system 100 and the vehicle control terminal 300 . For example, the communication module 210 may receive collected vehicle driving data from the vehicle control terminal 300 and transmit a comparison result to the control system 100 .

통신 모듈(210)은 다른 네트워크 장치와 유무선 연결을 통해 제어 신호 또는 데이터 신호와 같은 신호를 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치를 포함할 수 있다.The communication module 210 may include a device including hardware and software necessary for transmitting/receiving a signal such as a control signal or a data signal through a wired/wireless connection with another network device.

메모리(220)는 차량 상태 모니터링 프로그램을 저장한다. 메모리(220)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 비휘발성 저장장치 및 저장된 정보를 유지하기 위하여 전력을 필요로 하는 휘발성 저장장치를 통칭하는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 메모리(220)는 데이터를 일시적 또는 영구적으로 저장하는 기능을 수행할 수 있고, 저장된 정보를 유지하기 위하여 전력이 필요한 휘발성 저장장치 외에 자기 저장 매체(magnetic storage media) 또는 플래시 저장 매체(flash storage media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.The memory 220 stores a vehicle condition monitoring program. The memory 220 should be interpreted as collectively referring to a non-volatile storage device that continuously maintains stored information even when power is not supplied and a volatile storage device that requires power to maintain stored information. In addition, the memory 220 may perform a function of temporarily or permanently storing data, and may be a magnetic storage medium or flash storage medium in addition to a volatile storage device that requires power to maintain stored information. media), but the scope of the present invention is not limited thereto.

프로세서(230)는 차량 상태 모니터링 프로그램을 실행한다. 차량 상태 모니터링 프로그램의 명칭은 설명의 편의를 위해 설정된 것으로서, 명칭 그 자체가 프로그램의 기능을 제한하는 것은 아니며, 다양한 프로그램의 명칭으로 설정될 수 있다.The processor 230 executes a vehicle condition monitoring program. The name of the vehicle condition monitoring program is set for convenience of explanation, and the name itself does not limit the function of the program, and may be set as the name of various programs.

프로세서(230)는 차량의 속도 데이터를 포함하는 운행 데이터들을 수신한다. 프로세서(230)는 입력 데이터를 기초로 예상되는 입력 데이터의 예측 추세를 생성하도록 학습된 인공지능 모델을 이용하여, 운행 데이터들을 기초로 차량의 예측 속도 데이터를 포함하는 예측 추세 정보를 생성한다. 프로세서(230)는 실시간으로 차량의 현재 속도 데이터를 포함하는 차량의 현재 상태 데이터들을 획득하고, 현재 상태 데이터와 예측 추세 정보에 따른 예측 운행 데이터를 비교하여 비교 결과를 생성한다. 프로세서(230)는 비교 결과를 기초로, 현재 상태 데이터와 현재 상태 데이터에 대응되는 상기 예측 운행 데이터의 차이가 기설정된 임계값 이상이면 이례 상황으로 판단하여 모니터링 결과로 표시할 수 있다.The processor 230 receives driving data including vehicle speed data. The processor 230 generates predictive trend information including predicted speed data of the vehicle based on the driving data, using an artificial intelligence model learned to generate a predictive trend of the expected input data based on the input data. The processor 230 obtains current state data of the vehicle including current speed data of the vehicle in real time, compares the current state data with predicted driving data according to the predicted trend information, and generates a comparison result. If the difference between the current state data and the predicted driving data corresponding to the current state data is equal to or greater than a preset threshold based on the comparison result, the processor 230 may determine an exceptional situation and display the result as a monitoring result.

여기서, 비교 결과는 예측 추세 정보에 따른 현재 시점의 예측 운행 데이터를 현재 상태 데이터와 비교한 결과일 수 있다. 이와 같이, 프로세서(230)가 이례 상황을 모니터링 결과로 표시함에 따라 차량의 안전한 운행을 보장하고 효과적으로 유지 보수를 할 수 있다. 일 예로, 차량의 속도가 특정 구간에서 제한 속도를 초과했을 때, 프로세서(230)는 운행 상태 데이터와 예측 운행 데이터의 차이가 기설정된 임계값 이상이라고 판단하여 이례 상황으로 판단하여 모니터링 결과로 표시할 수 있다.Here, the comparison result may be a result of comparing predicted driving data at a current point in time according to the predicted trend information with current state data. In this way, as the processor 230 displays the abnormal situation as a monitoring result, safe operation of the vehicle can be ensured and maintenance can be performed effectively. For example, when the speed of the vehicle exceeds the speed limit in a specific section, the processor 230 determines that the difference between the driving state data and the predicted driving data is equal to or greater than a predetermined threshold value, determines it as an exceptional situation, and displays the result as a monitoring result. can

프로세서(230)는 속도 데이터를 포함하는 운행 데이터를 기설정된 시간 간격에 따라 주기적으로 인공지능 모델에 입력할 수 있다. 여기서, 운행 데이터는 필수 파라미터들과 옵션 파라미터들을 포함할 수 있다.The processor 230 may periodically input driving data including speed data to the artificial intelligence model at predetermined time intervals. Here, the driving data may include essential parameters and optional parameters.

필수 파라미터들은 현재 시간 데이터, 차량의 속도 데이터, 차량의 열차자동운전 장치(ATO; Automatic Train Operation) 아날로그 출력 데이터, 차량의 견인제동상태 데이터 및 차량의 현재 구배를 포함할 수 있다. 옵션 파라미터들은 열차자동운전 장치의 주모드 데이터, 열차자동운전 장치의 운전상태 데이터, 열차자동운전 장치 활성화 상태 데이터, 차량의 종류, 차량의 하위 장치 유형, 날씨, 차량의 제한 속도 데이터, 차량의 위치 데이터, 차량이 출발지로부터 이동한 거리 데이터, 차량이 정차할 다음 역의 명칭, 현재 차량의 위치로부터 다음 역까지의 잔여 거리 데이터, 차량의 통신 인터페이스 상태 데이터 및 차량의 에어컨과 출입문에 대응되는 디지털 입출력 포트의 전원 상태 데이터를 포함할 수 있다. Required parameters may include current time data, vehicle speed data, automatic train operation (ATO) analog output data of the vehicle, traction braking state data of the vehicle, and current gradient of the vehicle. Optional parameters include main mode data of automatic train operation system, operation status data of automatic train operation system, activation status data of automatic train operation system, vehicle type, sub-device type of vehicle, weather, vehicle speed limit data, and vehicle location. data, the distance traveled by the vehicle from the starting point, the name of the next station the vehicle will stop at, the remaining distance data from the current vehicle location to the next station, the vehicle's communication interface status data, and the digital input/output corresponding to the vehicle's air conditioner and door It may contain the port's power state data.

프로세서(230)는 필수 파라미터들 및 옵션 파라미터들 중 숫자로 직접 측정할 수 없는 파라미터들을 각각 적절한 방법을 이용하여 숫자로 치환하여 나타낼 수 있다. 열차자동운전 장치의 운전상태 데이터를 예를 들면, 프로세서(230)는 차량의 운전 상태가 수동일 경우에 열차자동운전 장치의 주모드 데이터를 0으로, 차량의 주행 모드가 반자동일 경우에 열차자동운전 장치의 주모드 데이터를 1로, 차량의 주행 모드가 자동일 경우에 열차자동운전 장치의 주모드 데이터를 2로 나타낼 수 있다.The processor 230 may represent parameters that cannot be directly measured with numbers among the essential parameters and optional parameters by replacing them with numbers using an appropriate method. Taking the driving state data of the automatic train driving device as an example, the processor 230 sets the main mode data of the automatic train driving device to 0 when the driving state of the vehicle is manual, and the train automatic driving mode when the driving mode of the vehicle is semi-automatic. Main mode data of the driving device may be represented by 1, and main mode data of the automatic train driving device may be represented by 2 when the driving mode of the vehicle is automatic.

다른 예로, 프로세서(230)는 차량이 전진하는 상태이면1, 차량이 후진하는 상태이면 0으로 나타내고, 차량이 추진 동작을 수행하면 1, 수행하지 않으면 0으로 나타내고, 차량이 제동 동작을 수행하면 1, 수행하지 않으면 0으로 나타내며, 차량이 역 구내에 위치하는 경우 1, 위치하지 않는 경우 0으로 나타낼 수 있다.As another example, the processor 230 indicates 1 if the vehicle is moving forward, 0 if the vehicle is moving backward, 1 if the vehicle performs a propulsion operation, 0 if it does not perform, and 1 if the vehicle performs a braking operation. , it can be represented as 0 if not performed, 1 if the vehicle is located in the station yard, and 0 if it is not located.

프로세서(230)는 현재 상태 데이터와 예측 운행 데이터의 비교 결과와 기설정된 임계값의 차이에 기초하여 차량의 현재 상태 데이터를 제어하기 위한 제어 정도를 결정할 수 있다. 여기서, 제어 정도는 오차의 심각도 및 운행 상태 데이터에 의해 결정될 수 있다. 프로세서(230)는 차량의 운행을 제한 또는 중단하거나 현재 상태 데이터를 예측 속도 데이터에 대응되도록 보정할 수 있다. 여기서, 제어 정도는 사용자의 설정에 따라 기설정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 운행 상태 데이터와 예측 운행 데이터의 차이가 기설정된 임계값의 2배 이상일 경우에는 운행을 즉시 중지하고, 운행 상태 데이터와 예측 운행 데이터의 차이가 기설정된 임계값의 2배 미만일 경우에는 운행 상태 데이터와 예측 운행 데이터가 일치하도록 운행 상태 데이터를 제어할 수 있다.The processor 230 may determine a degree of control for controlling the current state data of the vehicle based on a difference between a comparison result between the current state data and the predicted driving data and a predetermined threshold value. Here, the degree of control may be determined by the severity of the error and driving state data. The processor 230 may limit or stop the operation of the vehicle or correct the current state data to correspond to the predicted speed data. Here, the degree of control may be preset according to user settings. For example, if the difference between the driving state data and the predicted driving data is more than twice the preset threshold, the operation is immediately stopped, and if the difference between the driving state data and the predicted driving data is less than twice the preset threshold, The driving state data may be controlled so that the driving state data coincides with the predicted driving data.

일 예로, 예측 운행 데이터인 예측 속도 데이터가 3km/s 이고, 기설정된 임계값이 2km/s 이면, 현재 속도 데이터는 최대 5km/s, 최소 1km/s에 해당하는 것이 바람직하다. 그러나 운행 상태 데이터인 현재 속도 데이터가 7km/s 라면, 현재 속도 데이터가 기설정된 임계값을 고려한 예측 속도 데이터에 해당하지 않으므로, 프로세서(230)는 차량의 운행을 제어할 수 있다. 이때, 예측 속도 데이터와 운행 상태 데이터의 차이가 기설정된 임계값의 2배이상이므로, 프로세서(230)는 차량의 운행을 중지시킬 수 있다.For example, if the predicted speed data, which is the predicted driving data, is 3 km/s and the predetermined threshold value is 2 km/s, the current speed data preferably corresponds to a maximum of 5 km/s and a minimum of 1 km/s. However, if the current speed data, which is driving state data, is 7 km/s, the current speed data does not correspond to the predicted speed data considering the preset threshold value, and thus the processor 230 may control the driving of the vehicle. At this time, since the difference between the predicted speed data and the driving state data is more than twice the predetermined threshold value, the processor 230 may stop driving the vehicle.

다른 예로, 예측 운행 데이터인 예측 속도 데이터가 3km/s 이고, 기설정된 임계값이 2km/s 이면, 현재 속도 데이터는 최대 5km/s, 최소 1km/s에 해당하는 것이 바람직하다. 그러나 운행 상태 데이터인 현재 속도 데이터가 4km/s 라면, 현재 속도 데이터가 기설정된 임계값을 고려한 예측 속도 데이터에 해당하므로, 프로세서(230)는 운행 상태 데이터인 현재 속도 데이터를 예측 속도 데이터와 동일하도록 제어할 수 있다.As another example, if the predicted speed data, which is the predicted driving data, is 3 km/s and the preset threshold is 2 km/s, the current speed data preferably corresponds to a maximum of 5 km/s and a minimum of 1 km/s. However, if the current speed data, which is driving state data, is 4 km/s, since the current speed data corresponds to the predicted speed data considering a preset threshold value, the processor 230 sets the current speed data, which is driving state data, to be the same as the predicted speed data. You can control it.

프로세서(230)는 예측 운행 데이터와 현재 상태 데이터의 차이를 저장하고, 차이에 대하여 가중 평활화(weighted smoothing) 기법을 사용할 수 있다. 프로세서(230)는 차이 또는 가중 평활화 결과에 대한 평균값과 표준편차를 계산할 수 있다. 프로세서(230)는 통계적 품질 관리 이론(Statistical quality control theory)에 따라 [평균값 + 2.5*표준편차]를 최대 허용 범위로 설정할 수 있다. 여기서, 최대 허용 범위는 예측 운행 데이터에 기설정된 임계값을 뺀 값부터 예측 운행 데이터에 기설정된 임계값을 더한 값까지일 수 있다. 프로세서(230)는 현재 상태 데이터가 최대 허용 범위 이상일 경우 이례 상황으로 판단할 수 있다.The processor 230 may store the difference between the predicted travel data and the current state data, and use a weighted smoothing technique for the difference. The processor 230 may calculate an average value and standard deviation for the difference or weighted smoothing result. The processor 230 may set [average value + 2.5*standard deviation] as a maximum allowable range according to statistical quality control theory. Here, the maximum permissible range may be from a value obtained by subtracting a predetermined threshold from the predicted driving data to a value obtained by adding a preset threshold to the predicted driving data. The processor 230 may determine an exceptional situation when the current state data is equal to or greater than the maximum allowable range.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장단기메모리 신경망 기반의 인공지능 모델의 일 예를 도시한 도면이다. 이하에서 설명되는 인공지능 모델은 상술한 차량 상태 모니터링 장치(200)에 의해 생성될 수 있다. 4 is a diagram illustrating an example of an artificial intelligence model based on a long and short-term memory neural network according to an embodiment of the present invention. The artificial intelligence model described below may be generated by the vehicle condition monitoring device 200 described above.

도 4를 참조하면, 인공지능 모델은 입력 데이터를 분석하고 분석된 입력 데이터를 통해 추세와 규칙을 학습한 후, 해당 정보를 바탕으로 예측 추세 정보를 생성하기 위해 학습한 내용을 적용할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the artificial intelligence model analyzes input data, learns trends and rules through the analyzed input data, and then applies the learned content to generate predicted trend information based on the information.

인공지능 모델을 통해 입력 데이터와 출력 데이터를 학습 시키면, 인공지능 모델은 입력 데이터를 기준으로 주어진 출력 데이터에 맞게 학습될 수 있다. 인공지능 모델은 주어진 입력 데이터에 의해 현재시점 기준으로 바로 다음시점 또는 일정시간 후의 미래시점의 출력 데이터를 예측할 수 있다. 이에 따라, 인공지능 모델은 주어진 입력 데이터에 따른 출력 데이터의 추세 예측 모델을 가질 수 있다.If input data and output data are trained through an artificial intelligence model, the artificial intelligence model can be trained to fit the given output data based on the input data. The artificial intelligence model can predict the output data of the next time point or the future time point after a certain time based on the current point in time based on the given input data. Accordingly, the artificial intelligence model may have a trend prediction model of output data according to given input data.

입력 데이터는 현재시점의 운행 데이터들, 현재시점 기준 이전시점 운행 데이터들, 통계 데이터 및 크로스드 피쳐(Crossed feature) 데이터 중 적어도 하나일 수 있다. 여기서, 통계 데이터는 운행 데이터들의 평균 및 표준편차, 현재 시점의 운행 데이터와 이전시점의 운행 데이터의 차이일 수 있다. 크로스드 피쳐 데이터는 현재시점의 속도와 이전시점의 속도의 곱셈 데이터일 수 있다.The input data may be at least one of driving data at the current time point, driving data at a point prior to the current point in time, statistical data, and cross feature data. Here, the statistical data may be an average and standard deviation of driving data, and a difference between driving data at a current point in time and driving data at a previous point in time. Crossed feature data may be multiplication data of a velocity at a current time point and a velocity at a previous time point.

출력 데이터는 현재시점 기준 바로 다음시점의 운행 데이터들 중 하나일 수 있다.The output data may be one of driving data of a point in time immediately following the current point in time.

인공지능 모델은 데이터 전처리 과정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 전처리 과정은 누락 데이터(missing value) 처리, 중복 값(duplicate value) 처리 및 비정상 값(abnormal value) 처리 중 하나를 수행하는 과정일 수 있다.AI models can perform data preprocessing. For example, the data preprocessing process may be a process of performing one of missing value processing, duplicate value processing, and abnormal value processing.

인공지능 모델은 운행 환경 조건이 변화하여도 자가학습으로 이미 생성된 추세인 예측 추세 정보를 최적화하거나 기존 추세를 계속 적용할 수 있다. 여기서, 운행 환경 조건은 다른 노선, 다른 차량, 날씨, 노후화에 의한 하부시스템 성능 저하등과 같은 외부 조건일 수 있다.The artificial intelligence model can optimize the predicted trend information, which is a trend that has already been generated through self-learning, or continue to apply the existing trend even when the operating environment conditions change. Here, the driving environment condition may be an external condition such as another route, another vehicle, weather, and subsystem performance deterioration due to aging.

본 발명의 인공지능 모델은 인공신경망 중 하나인 장단기메모리(long short-term memory; LSTM) 신경망 기반으로 형성된 것일 수 있다. 장단기메모리 신경망은 은닉층의 메모리 셀에 입력 게이트, 망각 게이트, 출력 게이트를 추가하여 불필요한 기억을 지우고, 기억해야 할 것들을 정할 수 있다.The artificial intelligence model of the present invention may be formed based on a long short-term memory (LSTM) neural network, which is one of artificial neural networks. The long-short-term memory neural network can delete unnecessary memories and set things to remember by adding input gates, forget gates, and output gates to memory cells in the hidden layer.

셀 상태 이전 시점의 셀 상태(ct-1)가 다음 시점의 셀 상태(ct)를 구하기 위한 입력으로서 사용될 수 있다. 은닉 상태는 이전 시점의 은닉 상태(ht-1)가 다음 시점의 은닉 상태(ht)를 구하기 위한 입력으로서 사용될 수 있다. 장단기메모리 신경망은 은닉 상태의 값과 셀 상태의 값을 구하기 위해서 새로 추가 된 3개의 게이트를 사용할 수 있다. 각 게이트는 삭제 게이트, 입력 게이트, 출력 게이트라고 부르며 이 3개의 게이트에는 공통적으로 시그모이드 함수(Mish)가 존재할 수 있다. 시그모이드 함수(Mish)를 지나면 0과 1사이의 값이 나오게 되는데 이 값들을 가지고 게이트를 조절할 수 있다.A cell state (c t-1 ) of a previous cell state may be used as an input for obtaining a cell state (c t ) of a next time point. For the hidden state, the hidden state (h t-1 ) of the previous time point may be used as an input to obtain the hidden state (h t ) of the next time point. The long short-term memory neural network can use the newly added three gates to obtain the value of the hidden state and the cell state. Each gate is called a deletion gate, an input gate, and an output gate, and these three gates may have a sigmoid function (Mish) in common. After passing the sigmoid function (Mish), a value between 0 and 1 comes out, and the gate can be adjusted with these values.

인공신경망 기반의 인공지능 모델은 머신러닝의 세부 방법론 중 하나로 훨씬 더 뛰어난 학습 프로세스를 제공할 수 있다. 일 예로, 인공신경망 기반의 인공지능 모델은 기초 컴퓨팅 단위인 뉴런이 복수개가 가중된 링크 (weighted link)로 연결된 형태일 수 있으며, 가중된 링크는 주어진 환경에 적응할 수 있도록 가중치를 조정할 수 있다. 각 운행 데이터에 대한 가중치 및 연관성은 인공지능 모델에 있는 뉴런 가중치로 적응될 수 있다. 이에 따라, 인공지능 모델의 학습은 복수 개의 가중치들 중 최적의 가중치를 찾도록 하는 것일 수 있다.An artificial intelligence model based on an artificial neural network is one of the detailed methodologies of machine learning and can provide a much better learning process. For example, an artificial neural network-based artificial intelligence model may have a form in which a plurality of neurons, which are basic computing units, are connected by weighted links, and the weighted links may adjust weights to adapt to a given environment. Weights and associations for each driving data can be adapted as neuron weights in the artificial intelligence model. Accordingly, learning of the artificial intelligence model may be to find an optimal weight among a plurality of weights.

일 예로, 인공지능 모델의 입력이 옵션 파라미터들 중 온도 데이터라면, 프로세서(230)는 인공지능 모델에 기초하여 온도 범위를 적어도 3개 이상의 분류화를 수행하고, 분류된 결과를 출력 및 저장할 수 있다. 여기서, 적어도 3개 이상의 분류화를 수행한 결과는 저온, 상온 및 고온 중 하나일 수 있다. 현재 차량의 온도가 25도라면, 프로세서는 현재 차량의 온도 데이터가 저온, 상온 및 고온 중 어느 환경에 해당하는지 판별하고, 판별 결과와 입력 데이터를 병합하여 인공지능 모델의 학습을 수행할 수 있다.For example, if the input of the artificial intelligence model is temperature data among optional parameters, the processor 230 may perform classification of at least three temperature ranges based on the artificial intelligence model, and output and store the classified results. . Here, a result of performing at least three classifications may be one of low temperature, normal temperature, and high temperature. If the current temperature of the vehicle is 25 degrees, the processor may determine which environment among low temperature, room temperature, and high temperature the current vehicle temperature data corresponds to, and merge the discrimination result and the input data to perform learning of the artificial intelligence model.

인공지능 모델은 장단기메모리 신경망을 사용하여 차량의 상태를 모니터링 하여 이례 상황 또는 오차를 검지할 수 있다. 예를 들어, 인공지능 모델은 기존에 저장된 예측 추세를 활용하여 장단기메모리 신경망의 예측에 의해 결정된 예측 운행 데이터와 현재 상태 데이터의 차이가 기설정된 임계값을 벗어날 경우 이례 상황으로 판단할 수 있다.The artificial intelligence model can detect anomalies or errors by monitoring the state of the vehicle using a long-term short-term memory neural network. For example, the artificial intelligence model may determine an exceptional situation when the difference between the predicted driving data determined by the prediction of the long and short-term memory neural network and the current state data exceeds a predetermined threshold value by using a previously stored prediction trend.

인공지능 모델은 예측 추세 정보를 생성하는 경우, 운행 데이터에 대한 초기 위치는 위치 데이터와 연관된 추세 정보와 연계될 수 있다. 즉, 위치에 따라 예측 추세 정보의 저장이 가능해지고, 정상과 비정상 상태에 대한 판단의 정확도를 높일 수 있다. 여기서, 위치 데이터는 발리스, 태그, GPS 및 차량 정차역 정보로부터 얻은 정보일 수 있다.When the artificial intelligence model generates predictive trend information, the initial location for driving data may be linked with trend information associated with the location data. That is, it is possible to store predicted trend information according to location, and it is possible to increase the accuracy of judgment on normal and abnormal conditions. Here, the location data may be information obtained from ballis, tag, GPS, and vehicle stop information.

또한, 인공지능 모델은 예측 추세 정보를 생성하는 경우에, 수집 대상 차량과 관련된 운행 데이터 및 운행 데이터와 관련된 하위장치 유형의 정보가 해당 예측 추세 정보에 연계될 수 있다. 다시 말해, 운행 데이터에 대한 예측 추세정보는 차량에 장착된 하위시스템 구성과 해당 하위시스템에서 발생하는 운행 데이터에 따라 변경될 수 있다.In addition, when the artificial intelligence model generates predictive trend information, driving data related to the vehicle to be collected and information on sub-device types related to the driving data may be linked to the predicted trend information. In other words, the predicted trend information for the driving data may be changed according to the configuration of the subsystem installed in the vehicle and the driving data generated from the corresponding subsystem.

인공지능 모델은 동일한 차종이라도 운행중인 차량의 운행 데이터에 기초하여 적절한 예측 추세 정보를 생성할 수 있다. 일 예로, 동일한 차종의 개별 패턴들 중에서 비교 가능한 패턴을 사용할 수 있다.The artificial intelligence model can generate appropriate predictive trend information based on driving data of vehicles in operation, even of the same model. For example, among individual patterns of the same vehicle model, a comparable pattern may be used.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 상태 모니터링 장치의 차량 상태 모니터링 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a sequence of a vehicle condition monitoring method of a vehicle condition monitoring apparatus according to another embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 차량 상태 모니터링 방법은 앞서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 차량 상태 모니터링 장치(200)를 이용한 방법이다. 아래에서 설명되는 차량 상태 모니터링 방법의 각 단계들 및 세부 과정들은 상술한 차량 상태 모니터링 장치(200) 또는 서버를 통해 구현될 수 있다. 따라서, 앞서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 실시예의 내용은 이하의 실시예에 동일하게 적용될 수 있으며, 상술한 설명과 중복되는 내용은 이하에서 생략하도록 한다.The vehicle state monitoring method according to the present embodiment is a method using the vehicle state monitoring device 200 described above with reference to FIGS. 1 to 3 . Each step and detailed process of the vehicle condition monitoring method described below may be implemented through the above-described vehicle condition monitoring device 200 or server. Therefore, the contents of the embodiment previously described with reference to FIGS. 1 to 3 may be equally applied to the following embodiments, and the contents overlapping with the above description will be omitted below.

차량 상태 모니터링 방법은 운행 데이터의 수집 단계(S210), 예측 추세 정보 생성 단계(S220), 비교 결과 생성 단계(S230) 및 모니터링 결과 표시 단계(S240)를 포함하고, 현재 상태 데이터 제어 정도 결정 단계(S250)를 더 포함할 수 있다.The vehicle condition monitoring method includes the steps of collecting driving data (S210), generating predicted trend information (S220), generating comparison results (S230), and displaying monitoring results (S240), and determining the degree of control of current state data ( S250) may be further included.

운행 데이터의 수집 단계(S210)에서는, 차량 상태 모니터링 장치(200)가 차량의 속도 데이터를 포함하는 여러 종류의 운행 데이터를 차량 제어 단말(300)로부터 수신한다. In the driving data collection step ( S210 ), the vehicle condition monitoring apparatus 200 receives various types of driving data including vehicle speed data from the vehicle control terminal 300 .

예측 추세 정보 생성 단계(S220)에서는, 차량 상태 모니터링 장치(200)가 인공지능 모델을 이용하여 운행 데이터들을 기초로 차량의 예측 속도 데이터를 포함하는 예측 추세 정보를 생성한다. 여기서, 인공지능 모델은 입력 데이터를 기초로 예상되는 입력 데이터의 예측 추세를 생성하도록 학습된 모델이다. 비교 결과 생성 단계(S230)에서는 차량 상태 모니터링 장치(200)가 실시간으로 차량의 현재 속도 데이터를 포함하는 차량의 현재 상태 데이터들을 획득하고, 현재 상태 데이터와 예측 추세 정보에 따른 예측 운행 데이터를 비교하여 비교 결과를 생성한다. In the predictive trend information generating step ( S220 ), the vehicle condition monitoring device 200 generates predictive trend information including predicted speed data of the vehicle based on driving data using an artificial intelligence model. Here, the artificial intelligence model is a model learned to generate a predictive trend of the input data expected based on the input data. In the comparison result generating step (S230), the vehicle condition monitoring apparatus 200 acquires the current state data of the vehicle including the current speed data of the vehicle in real time, compares the current state data with the predicted driving data according to the predicted trend information, produce comparison results.

모니터링 결과 표시 단계(S240)에서는, 차량 상태 모니터링 장치(200)가 비교 결과를 기초로, 현재 상태 데이터와 현재 상태 데이터에 대응되는 예측 운행 데이터의 차이가 기설정된 임계값 이상이면 이례 상황으로 판단하여 모니터링 결과로 표시한다. In the monitoring result display step (S240), based on the comparison result, the vehicle condition monitoring apparatus 200 determines that it is an exceptional situation when the difference between the current condition data and the predicted driving data corresponding to the current condition data is equal to or greater than a predetermined threshold value. displayed as monitoring results.

또한, 현재 상태 데이터 제어 정도 결정 단계(S250)에서는, 차량 상태 모니터링 장치(200)가 현재 상태 데이터와 예측 운행 데이터의 비교 결과와 기설정된 임계값의 차이에 기초하여 차량의 현재 상태 데이터를 제어하기 위한 제어 정도를 결정한다.In addition, in the step of determining the degree of control of the current state data (S250), the vehicle state monitoring apparatus 200 controls the current state data of the vehicle based on the difference between the comparison result between the current state data and the predicted driving data and a predetermined threshold value. determine the degree of control for

도 6은 도 5에 도시된 철도 차량 상태 모니터링 방법의 일부 단계에 대한 세부 단계들을 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram showing detailed steps for some steps of the method for monitoring the condition of a railroad car shown in FIG. 5 .

도 5 및 도 6을 참조하면, 현재 상태 데이터 제어 정도 결정 단계(S250)는 예측 운행 데이터와 현재 상태 데이터의 차이가 기설정된 임계값 이상인지를 판단하는 단계(S251), 차량의 운행 데이터들 중 적어도 하나의 운행 데이터를 제어하는 단계(S252), 인공지능 모델 학습 단계(S253) 및 현재 상태 데이터를 저장하는 단계(S254)를 포함할 수 있다.5 and 6, the step of determining the degree of control of the current state data (S250) is the step of determining whether the difference between the predicted driving data and the current state data is equal to or greater than a predetermined threshold (S251), among the vehicle driving data It may include controlling at least one driving data (S252), learning an artificial intelligence model (S253), and storing current state data (S254).

예측 운행 데이터와 현재 상태 데이터의 차이가 기설정된 임계값 이상인지를 판단하는 단계(S251)에서는 예측 운행 데이터와 현재 상태 데이터의 차이가 기설정된 임계값인지를 판단하여, 현재 차량의 상태를 파악한다. 예측 운행 데이터와 현재 상태 데이터의 차이가 기설정된 임계값 이상일 경우에는 차량의 운행 데이터들 중 적어도 하나의 운행 데이터를 제어하는 단계(S252)를 수행하고, 예측 운행 데이터와 현재 상태 데이터의 차이가 기설정된 임계값 미만일 경우에는 현재 상태 데이터를 저장하는 단계(S254)를 수행할 수 있다.In step S251 of determining whether the difference between the predicted driving data and the current state data is greater than or equal to a preset threshold value, it is determined whether the difference between the predicted driving data and the current state data is a preset threshold value to determine the current state of the vehicle. . When the difference between the predicted driving data and the current state data is equal to or greater than a predetermined threshold, a step (S252) of controlling at least one of the driving data of the vehicle is performed, and the difference between the predicted driving data and the current state data is determined by If it is less than the set threshold value, the step of storing the current state data (S254) may be performed.

여기서, 예측 운행 데이터와 현재 상태 데이터의 차이가 기설정된 임계값 이상인지를 판단하는 단계(S251)는 모니터링 결과 표시 단계(S240)에서 수행된 비교 결과와 동일할 수 있으며, 예측 운행 데이터와 현재 상태 데이터의 차이가 기설정된 임계값 이상인지를 판단하는 단계(S251)를 생략하고 모니터링 결과 표시 단계(S240)에서 수행된 결과에 기초하여 하위 단계들을 수행할 수 있다.Here, the step of determining whether the difference between the predicted driving data and the current state data is equal to or greater than a predetermined threshold value (S251) may be the same as the comparison result performed in the monitoring result display step (S240), and the predicted driving data and the current state Sub-steps may be performed based on the results performed in the monitoring result display step (S240), omitting the step (S251) of determining whether the difference in data is equal to or greater than a preset threshold value.

차량의 운행 데이터들 중 적어도 하나의 운행 데이터를 제어하는 단계(S252)에서는 예측 운행 데이터와 기설정된 임계값 이상의 차이가 있는 현재 상태 데이터를 제어할 수 있다.In the step of controlling at least one of the vehicle driving data ( S252 ), current state data having a difference between the predicted driving data and a predetermined threshold value or more may be controlled.

인공지능 모델 학습 단계(S253)에서는 제어된 현재 상태 데이터를 분석하고 현재 상태 데이터를 통해 추세와 규칙을 학습할 수 있다.In the artificial intelligence model learning step (S253), the controlled current state data may be analyzed and trends and rules may be learned through the current state data.

현재 상태 데이터를 저장하는 단계(S254)에서는 제어된 현재 상태 데이터를 저장하고, 현재 상태 데이터를 입력으로 한 인공지능 모델에 기반하여 생성되는 예측 추세 정보를 저장하도록 할 수 있다.In the step of storing the current state data (S254), the controlled current state data may be stored, and predicted trend information generated based on an artificial intelligence model taking the current state data as an input may be stored.

이상 지금까지 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 상태 모니터링 방법은, 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. The vehicle condition monitoring method according to an embodiment of the present invention described above may be implemented in the form of a recording medium including instructions executable by a computer, such as a program module executed by a computer. Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. Also, computer readable media may include all computer storage media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술한 설명을 기초로 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention based on the above description. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. The scope of the present application is indicated by the following claims rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof should be construed as being included in the scope of the present application.

Claims (12)

차량 상태 모니터링 장치에 의해 수행되는 차량 상태 모니터링 방법에 있어서,
a) 차량의 속도 데이터를 포함하는 적어도 하나 이상의 운행 데이터를 수신하는 단계;
b) 입력 데이터를 기초로 예상되는 상기 입력 데이터의 예측 추세를 생성하도록 학습된 인공지능 모델을 이용하여, 상기 적어도 하나 이상의 운행 데이터를 기초로 상기 차량의 예측 속도 데이터를 포함하는 예측 추세 정보를 생성하는 단계;
c) 실시간으로 상기 차량의 현재 속도 데이터를 포함하는 상기 차량의 현재 상태 데이터들을 획득하고, 상기 현재 상태 데이터와 상기 예측 추세 정보에 따른 예측 운행 데이터를 비교하여 비교 결과를 생성하는 단계; 및
d) 상기 비교 결과를 기초로, 상기 현재 상태 데이터와 상기 현재 상태 데이터에 대응되는 상기 예측 운행 데이터의 차이가 기설정된 임계값 이상이면 이례 상황으로 판단하여 상기 차량 상태 모니터링 장치와 통신 연결된 단말에 모니터링 결과로서 제공하는 단계를 포함하는 것인, 차량 상태 모니터링 방법.
A vehicle condition monitoring method performed by a vehicle condition monitoring device,
a) receiving at least one piece of driving data including vehicle speed data;
b) Using an artificial intelligence model learned to generate a predicted trend of the input data expected based on the input data, based on the at least one or more driving data, predictive trend information including predicted speed data of the vehicle is generated. doing;
c) obtaining current state data of the vehicle including current speed data of the vehicle in real time, and generating a comparison result by comparing the current state data with predicted driving data according to the predicted trend information; and
d) Based on the comparison result, if the difference between the current state data and the predicted driving data corresponding to the current state data is greater than a predetermined threshold value, it is determined as an exceptional situation and monitored by a terminal connected to the vehicle state monitoring device. A vehicle condition monitoring method comprising the step of providing as a result.
제1항에 있어서,
상기 비교 결과는 상기 예측 추세 정보에 따른 현재 시점의 예측 운행 데이터를 상기 현재 상태 데이터와 비교한 결과인 것인, 차량 상태 모니터링 방법.
According to claim 1,
The comparison result is a result of comparing predicted driving data at a current point in time according to the predicted trend information with the current state data, the vehicle condition monitoring method.
제1항에 있어서,
상기 인공지능 모델은 장단기메모리 신경망 기반으로 형성된 것이고,
상기 운행 데이터는 기설정된 시간 간격에 따라 주기적으로 수집되는 것인, 차량 상태 모니터링 방법.
According to claim 1,
The artificial intelligence model is formed based on a long-term short-term memory neural network,
The vehicle condition monitoring method of claim 1 , wherein the driving data is periodically collected at predetermined time intervals.
제1항에 있어서,
상기 운행 데이터는 현재 시간 데이터, 상기 차량의 속도 데이터, 상기 차량의 열차자동운전 장치(ATO; Automatic Train Operation) 아날로그 출력 데이터, 상기 차량의 견인제동상태 데이터 및 상기 차량의 현재 구배를 포함하는 필수 파라미터들을 포함하는 것인, 차량 상태 모니터링 방법.
According to claim 1,
The operation data includes essential parameters including current time data, speed data of the vehicle, automatic train operation (ATO) analog output data of the vehicle, traction braking state data of the vehicle, and current gradient of the vehicle. A vehicle condition monitoring method comprising:
제4항에 있어서,
상기 운행 데이터는 상기 필수 파라미터 외에 상기 차량의 종류, 상기 차량의 하위 장치 유형, 날씨, 상기 차량의 제한 속도 데이터, 상기 차량의 위치 데이터, 상기 차량이 출발지로부터 이동한 거리 데이터, 상기 차량이 정차할 다음 역의 명칭, 현재 상기 차량의 위치로부터 상기 다음 역까지의 잔여 거리 데이터, 상기 차량의 통신 인터페이스 상태 데이터 및 상기 차량의 에어컨과 출입문에 대응되는 디지털 입출력 포트의 전원 상태 데이터를 포함하는 옵션 파라미터들을 더 포함하는 것인, 철도 차량 상태 모니터링 방법.
According to claim 4,
The driving data includes, in addition to the essential parameters, the type of the vehicle, the type of sub-device of the vehicle, the weather, the speed limit data of the vehicle, the location data of the vehicle, the distance data the vehicle has traveled from the starting point, and the time the vehicle will stop. Option parameters including the name of the next station, the remaining distance data from the current location of the vehicle to the next station, the vehicle's communication interface state data, and the power state data of the digital input/output ports corresponding to the vehicle's air conditioner and door Further comprising, a method for monitoring rail vehicle condition.
제1항에 있어서,
e) 상기 d) 단계에 따른 상기 현재 상태 데이터와 상기 예측 운행 데이터의 비교 결과 및 상기 기설정된 임계값의 차이에 기초하여 상기 차량의 현재 상태 데이터를 제어하기 위한 제어 정도를 결정하는 단계를 더 포함하는 것인, 차량 상태 모니터링 장치.
According to claim 1,
e) determining a degree of control for controlling the current state data of the vehicle based on a comparison result between the current state data and the predicted driving data according to step d) and a difference between the preset threshold That is, a vehicle condition monitoring device.
차량 상태 모니터링 장치에 있어서,
차량 제어 단말과 정보 송수신을 수행하는 통신 모듈;
차량 상태 모니터링 프로그램을 저장하는 메모리; 및
상기 차량 상태 모니터링 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 차량의 속도 데이터를 포함하는 적어도 하나 이상의 운행 데이터를 수신하고, 입력 데이터를 기초로 예상되는 상기 입력 데이터의 예측 추세를 생성하도록 학습된 인공지능 모델을 이용하여, 상기 적어도 하나 이상의 운행 데이터를 기초로 상기 차량의 예측 속도 데이터를 포함하는 예측 추세 정보를 생성하고, 실시간으로 상기 차량의 현재 속도 데이터를 포함하는 상기 차량의 현재 상태 데이터들을 획득하고, 상기 현재 상태 데이터와 상기 예측 추세 정보에 따른 예측 운행 데이터를 비교하여 비교 결과를 생성하며, 상기 비교 결과를 기초로, 상기 현재 상태 데이터와 상기 현재 상태 데이터에 대응되는 상기 예측 운행 데이터의 차이가 기설정된 임계값 이상이면 이례 상황으로 판단하여 상기 통신 모듈과 통신 연결된 상기 차량 제어 단말에 모니터링 결과로서 제공하는 것을 수행하도록 구성되는, 차량 상태 모니터링 장치.
In the vehicle condition monitoring device,
A communication module for transmitting and receiving information with a vehicle control terminal;
a memory for storing a vehicle condition monitoring program; and
A processor executing the vehicle condition monitoring program;
The processor receives at least one or more pieces of driving data including vehicle speed data, and uses an artificial intelligence model trained to generate a predicted trend of the input data expected based on the input data, and the at least one or more pieces of driving data Generates predictive trend information including the predicted speed data of the vehicle based on, obtains current state data of the vehicle including the current speed data of the vehicle in real time, and determines the current state data and the predicted trend information Based on the comparison result, if the difference between the current state data and the predicted driving data corresponding to the current state data is greater than a predetermined threshold value, it is determined as an exceptional situation. A vehicle condition monitoring device configured to perform providing as a monitoring result to the vehicle control terminal communicatively connected to the communication module.
제7항에 있어서,
상기 비교 결과는 상기 예측 추세 정보에 따른 현재 시점의 예측 운행 데이터를 상기 현재 상태 데이터와 비교한 결과인 것인, 차량 상태 모니터링 장치.
According to claim 7,
The comparison result is a result of comparing the predicted driving data at the current time according to the predicted trend information with the current state data, the vehicle condition monitoring device.
제7항에 있어서,
상기 인공지능 모델은 장단기메모리 신경망 기반으로 형성된 것이고,
상기 운행 데이터는 기설정된 시간 간격에 따라 주기적으로 수집되는 것인, 차량 상태 모니터링 방법.
According to claim 7,
The artificial intelligence model is formed based on a long-term short-term memory neural network,
The vehicle condition monitoring method of claim 1 , wherein the driving data is periodically collected at predetermined time intervals.
제7항에 있어서,
상기 운행 데이터는 현재 시간 데이터, 상기 차량의 속도 데이터, 상기 차량의 열차자동운전 장치(ATO; Automatic Train Operation) 아날로그 출력 데이터, 상기 차량의 견인제동상태 데이터 및 상기 차량의 현재 구배를 포함하는 필수 파라미터들을 포함하는 것인, 차량 상태 모니터링 장치.
According to claim 7,
The operation data includes essential parameters including current time data, speed data of the vehicle, automatic train operation (ATO) analog output data of the vehicle, traction braking state data of the vehicle, and current gradient of the vehicle. A vehicle condition monitoring device comprising:
제10항에 있어서,
상기 운행 데이터는 상기 필수 파라미터 외에 상기 차량의 종류, 상기 차량의 하위 장치 유형, 날씨, 상기 차량의 제한 속도 데이터, 상기 차량의 위치 데이터, 상기 차량이 출발지로부터 이동한 거리 데이터, 상기 차량이 정차할 다음 역의 명칭, 현재 상기 차량의 위치로부터 상기 다음 역까지의 잔여 거리 데이터, 상기 차량의 통신 인터페이스 상태 데이터 및 상기 차량의 에어컨과 출입문에 대응되는 디지털 입출력 포트의 전원 상태 데이터를 포함하는 옵션 파라미터들을 더 포함하는 것인, 철도 차량 상태 모니터링 장치.
According to claim 10,
The driving data includes, in addition to the essential parameters, the type of the vehicle, the type of sub-device of the vehicle, the weather, the speed limit data of the vehicle, the location data of the vehicle, the distance data the vehicle has traveled from the starting point, and the time the vehicle will stop. Option parameters including the name of the next station, the remaining distance data from the current location of the vehicle to the next station, the vehicle's communication interface state data, and the power state data of the digital input/output ports corresponding to the vehicle's air conditioner and door Further comprising, a railway vehicle condition monitoring device.
제7항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 현재 상태 데이터와 상기 예측 운행 데이터의 비교 결과 및 상기 기설정된 임계값의 차이에 기초하여 상기 차량의 현재 상태 데이터를 제어하기 위한 제어 정도를 결정하는 것을 더 수행하도록 구성되는, 차량 상태 모니터링 장치.
According to claim 7,
Wherein the processor is configured to further determine a degree of control for controlling the current state data of the vehicle based on a comparison result between the current state data and the predicted driving data and a difference between the predetermined threshold value and the vehicle state. monitoring device.
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