1.一种列车车轮退化数据的处理方法,其特征在于,所述方法包括:获取列车的特定车轮的退化监测数据以及对应的监测时刻;利用预设均方根矩阵,对所述退化监测数据以及对应的监测时刻进行独立性转换,得到更新后的退化监测数据以及对应的监测时刻;根据预设固定效应向量、预设随机效应向量以及所述更新后的监测时刻,得到所述更新后的监测时刻的均值和方差;根据所述更新后的监测时刻、所述更新后的退化监测数据、所述更新后的监测时刻均值和方差、以及预设条件概率密度函数,得到所述特定车轮的剩余寿命估计值,其中,在所述得到更新后的退化监测数据以及对应的监测时刻之前,所述方法还包括:获取所述列车的所有车轮的历史退化数据;根据线性混合效应模型y i =X i β+Z i b i +ε i ,得到固定效应向量β、随机效应向量b i 和测量误差ε i ,其中i=1,...,m,b i ~N(0,ψ),ε i ~N(0,R i ), m为所述列车的所有车轮的个数,y i 为第i个车轮的历史退化数据,X i 为第i个车轮的固定效应设计矩阵,Z i 为第i个车轮的随机效应设计矩阵,b i 的分布服从均值为0,方差协方差矩阵为ψ的正态分布,ε i 的分布服从均值为0,方差为R i 的正态分布,σ i 2 为第i个车轮的残差方差, 为单位矩阵;根据 得到更新后的误差效应方差矩阵R i ,其中,σ i 2 为第i个车轮的残差方差,Γ i 为自相关结构矩阵,H i 为异方差结构;根据B i B i =R i ,得到第i个车轮的预设均方根矩阵B i ;其中,所述利用预设均方根矩阵,对所述退化监测数据以及对应的监测时刻进行独立性转换,得到更新后的退化监测数据以及对应的监测时刻包括:根据y * =B -1 ×y,x * =B -1 ×x,z * =B -1 ×z,ε * =B -1 ×ε,得到更新后的退化监测数据y * 与更新后的监测时刻x * ,其中,B -1 为所述预设均方根矩阵的逆矩阵,y为获取到的所述退化监测数据,x为获取到的所述退化监测数据对应的监测时刻,z为获取到的所述监测时刻的子集,z * 为更新后的所述监测时刻的子集,ε为所述特定车轮的预设测量误差,ε * 为更新后的所述预设测量误差。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预设固定效应向量、预设随机效应向量以及所述更新后的监测时刻,得到所述更新后的监测时刻的均值和方差包括:根据 得到所述预设固定效应向量β的后验估计值β'的均值μ β',k ;根据 得到所述预设随机效应向量b的后验估计值b'的均值μ b',k ;根据 得到所述预设固定效应向量β的后验估计值β'的标准差σ 2 β',k ;根据 得到所述预设随机效应向量b的后验估计值b'的标准差σ 2 b',k ;根据 得到所述误差效应方差矩阵的正交特征向量p的后验估计值p k ,其中,k为所述特定车轮的退化监测数据的总个数, 为更新后的第i个退化监测数据, 为更新后的第i个监测时刻,σ 2 为所述退化监测数据的残差方差, 为所述预设固定效应向量β的残差方差, 为所述预设随机效应向量b的残差方差;根据 得到所述更新后的监测时刻的均值 以及方差 其中,x为所述特定车轮在监测时刻 的剩余寿命, 为更新后的第1个至第k个退化监测数据,
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述更新后的监测时刻、所述更新后的退化监测数据、所述更新后的监测时刻均值和方差、以及预设条件概率密度函数,得到所述特定车轮的剩余寿命估计值包括:根据 得到条件累积分布函数 其中,T为所述特定车轮在时刻 的剩余使用寿命,H为车轮磨耗的失效阈值,Z为随机变量x的标准正态分布, Φ(·)为标准正态分布随机变量的累积分布函数;根据 得到预设条件概率密度函数 其中,φ(·)为标准正态分布随机变量的概率密度函数,g'(x)为g(x)的导数;根据函数最大化算法,得到所述预设条件概率密度函数对应的最大变量,将所述最大变量确定为所述特定车轮的剩余寿命估计值。
4.一种列车车轮退化数据的处理装置,其特征在于,所述装置包括:获取单元,用于获取列车的特定车轮的退化监测数据以及对应的监测时刻;独立性转换单元,用于利用预设均方根矩阵,对所述退化监测数据以及对应的监测时刻进行独立性转换,得到更新后的退化监测数据以及对应的监测时刻;处理单元,用于根据预设固定效应向量、预设随机效应向量以及所述更新后的监测时刻,得到所述更新后的监测时刻的均值和方差;剩余寿命估计单元,用于根据所述更新后的监测时刻、所述更新后的退化监测数据、所述更新后的监测时刻均值和方差、以及预设条件概率密度函数,得到所述特定车轮的剩余寿命估计值,其中,所述获取单元还用于获取所述列车的所有车轮的历史退化数据;所述处理单元还用于根据线性混合效应模型y i =X i β+Z i b i +ε i ,得到固定效应向量β、随机效应向量b i 和测量误差ε i ,其中i=1,...,m,b i ~N(0,ψ),ε i ~N(0,R i ), m为所述列车的所有车轮的个数,y i 为第i个车轮的历史退化数据,X i 为第i个车轮的固定效应设计矩阵,Z i 为第i个车轮的随机效应设计矩阵,b i 的分布服从均值为0,方差协方差矩阵为ψ的正态分布,ε i 的分布服从均值为0,方差为R i 的正态分布,σ i 2 为第i个车轮的残差方差, 为单位矩阵;根据 得到更新后的误差效应方差矩阵R i ,其中,σ i 2 为第i个车轮的残差方差、Γ i 为自相关结构矩阵, 为异方差结构;根据B i B i =R i ,得到第i个车轮的预设均方根矩阵B i ;其中,所述独立性转换单元还用于根据y * =B -1 ×y,x * =B -1 ×x,z * =B -1 ×z,ε * =B -1 ×ε,得到更新后的退化监测数据y * ,更新后的监测时刻x * ,其中,B -1 为所述预设均方根矩阵的逆矩阵,y为获取到的所述退化监测数据,x为获取到的所述退化监测数据对应的监测时刻,z为获取到的所述监测时刻的子集,z * 为更新后的所述监测时刻的子集,ε为所述特定车轮的预设测量误差,ε * 为更新后的所述预设测量误差。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述处理单元还用于根据 得到所述预设固定效应向量β的后验估计值的均值μ β',k ;根据 得到所述预设随机效应向量b的后验估计值的均值μ b',k ;根据 得到所述预设固定效应向量β的后验估计值的标准差σ 2 β',k ;根据 得到所述预设随机效应向量b的后验估计值的标准差σ 2 b',k ;根据 得到所述误差效应方差矩阵的正交特征向量p的后验估计值p k ,其中,k为所述特定车轮的退化监测数据的总个数, 为更新后的第i个退化监测数据, 为更新后的第i个监测时刻,σ 2 为所述退化监测数据的残差方差, 为所述预设固定效应向量β的残差方差, 为所述预设随机效应向量b的残差方差;根据 得到所述更新后的监测时刻的均值 以及方差 其中,x为所述特定车轮在监测时刻 的剩余寿命, 为更新后的第1个至第k个退化监测数据,
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述剩余寿命估计单元还用于根据 得到条件累积分布函数 其中,T为所述特定车轮在时刻 的剩余使用寿命,H为车轮磨耗的失效阈值,Z为随机变量x的标准正态分布, Φ(·)为标准正态分布随机变量的累积分布函数;根据 得到预设条件概率密度函数 其中,φ(·)为标准正态分布随机变量的概率密度函数,g'(x)为g(x)的导数;根据函数最大化算法,得到所述预设条件概率密度函数对应的最大变量,将所述最大变量确定为所述特定车轮的剩余寿命估计值。
7.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述权利要求1-3任一项所述的列车车轮退化数据的处理方法。