【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及數據處理和環境工程，尤其涉及一種鐵路綠色性能數據知識提取方法。
技術介紹
1、鐵路綠色性能數據涉及到鐵路建設與運營在注重經濟效益的同時，對環境保護和可持續發展的重視日益增加；鐵路綠色性能數據關注的是鐵路系統在設計、建設、維護、運營等各個環節的環境友好度，包括能耗、排放、資源利用率、生態影響等各項指標；
2、在傳統的鐵路綠色性能數據知識提取過程中，大多通過手工收集和整理，依賴于紙質記錄和簡單電子表格等方式。隨著大數據技術和信息化水平的提升，鐵路系統開始嘗試使用更加先進的數據收集和分析工具，但面臨以下缺陷：1、數據孤島問題，不同部門和系統中的數據相互隔離，缺乏有效的數據整合和共享機制，導致數據利用率低；2、分析方法落后，早期的數據處理和分析方法不能很好地處理大規模、高復雜性的數據集，分析結果的準確性和可操作性有限。3、自動化程度不足，現存的鐵路綠色性能數據收集和分析過程中，很多步驟仍然需要人工干預，效率低下，且容易出錯。4、知識提取不深入，傳統的數據分析方法通常停留在表層，缺少深度的知識提取，對數據背后的模式和關系認識不足；5、實時性差，對環境數據進行監測和反饋的實時性不足，影響了快速響應和調整的能力；6、融合能力弱，對于不同類型、來源的數據進行有效融合的能力不足，無法全面評估和利用數據中包含的信息。
3、因此，本申請提供一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，以解決上述問題。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其目的在于
2、本專利技術提供一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，包括：
3、步驟一，數據收集及預處理，收集鐵路設計階段、施工階段和運營階段的“四節一環保”關鍵數據，完善收集到的各項關鍵數據，并進行初步分類；
4、步驟二，知識圖譜構建，以自頂向下法為主構建鐵路全生命周期內本體，根據不同的數據類型對應進行知識提取操作，使用圖數據庫建立并存儲提取結果與本體的關系，并對異構數據源中的重復和沖突信息進行融合，生成知識圖譜；
5、步驟三，在鐵路綠色性能數據知識圖譜構建后期，對所述鐵路全生命周期本體進行數據驅動的自動化更新；
6、步驟四，數據標準化入庫，基于元數據的數據模型構建與管理技術對結構化數據進行入庫操作；針對非結構化數據，在各種既有數據處理算法及圖像處理算法的基礎上，將非結構化數據的格式以及內容進行整理、分類，然后根據知識圖譜的數據分類將數據與具體主體節點進行一一綁定，完成非結構化數據的入庫。
7、根據本專利技術提供的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，所述數據收集過程中所收集的數據為鐵路工程中的“四節一環保”關鍵數據，具體包括節能數據、節水數據、節地數據、節材數據以及環保數據；
8、在鐵路工程的設計階段、施工階段、運營階段對上述五種數據進行一次性和定期收集。
9、根據本專利技術提供的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，所述數據預處理過程包括：
10、對收集到的數據進行格式化，將文件統一轉換為可處理的格式；確定數據完整性和質量，清洗無關或錯誤的數據；
11、對數據進行規范化命名，明確數據的具體對接人員名稱，對視頻及圖片形式的數據進行初步分類；
12、初步分類過程按照數據的結構形式將其劃分為結構化數據、非結構化數據；其中非結構化數據形式中還包括半結構化數據和電子化數據，非結構化數據的主要獲取方式為建設單位、設計單位、施工單位、監理監管單位和路局公司調研獲得。
13、根據本專利技術提供的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，所述知識圖譜構建過程包括：
14、本體構建，以自頂向下法為主，利用鐵路設計、建設、運營階段資料及本領域專家建議建立鐵路全生命周期本體；
15、知識提取，對結構化數據進行質量檢驗，并基于規則進行抽取；對非結構化數據需要進行命名實體識別、關系抽取、屬性抽取，生成各數據的知識內容；
16、知識融合，將知識內容對應存儲在知識數據框架上，在存在數據重復與沖突時進行數據融合；關聯所述知識數據框架和鐵路全生命周期本體，完善并生成實體關系網絡，并基于當前更新后的知識進行質量評估；
17、生成圖譜，當質量評估結果符合預設條件時，基于所述實體關系網絡生成鐵路綠色性能數據知識圖譜。
18、根據本專利技術提供的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，所述在鐵路綠色性能數據知識圖譜構建后期，對所述鐵路全生命周期本體進行數據驅動的自動化更新，伴隨著涉及器械、人員、數據主體的更新，將出現新的本體分類，通過數據驅動的自動化更新方式對本體進行擴充；
19、所述對鐵路全生命周期本體進行數據驅動的自動化更新，包括以下過程：
20、持續監控來自各種傳感器、設備和系統的輸入數據流，自動識別并捕捉新的實例或變化；
21、采用機器學習和自然語言處理算法，自動從實時監測到的數據中抽取新知識，用于對現有本體的擴充或修正；
22、在自動化更新的基礎上，設置專家審查環節，專家能夠手動審核和調整由算法推薦的本體更新；
23、設置數據沖突機制，基于新數據源的接入，對舊有的本體分類進行融合或調整；
24、設置關系管理機制，用于管理歷史數據與新數據的關系，確保新舊數據間的平滑過渡；
25、設置推理機制，根據現有信息推斷出新的關聯和洞察。
26、根據本專利技術提供的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，所述知識提取過程中，對于電子化數據采用相關算法進行抽取；
27、其中，對電子化數據中的紙質資料、視頻圖像、語音資料應用文字識別、圖像識別、語音識別算法進行處理，生成文本，而后利用對文本處理的操作進行知識抽取。
28、根據本專利技術提供的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，所述知識提取過程中，針對非結構化數據的提取過程包括：
29、命名實體識別，其中命名實體是指文本是具有特定意義的實體，其識別過程為識別出文本中的三大類、七小類；
30、關系抽取，在識別出命名實體之后確定兩個或多個實體之間的語義關系；
31、屬性提取，用于獲取實體的特定屬性；
32、知識整合，將識別出來的命名實體、關系和屬性結合起來形成知識內容。
33、根據本專利技術提供的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，所述知識融合過程包括：
34、在對知識內容被提取后，使用圖數據庫將知識內容存儲在所述知識數據框架上，其對于用戶是一個點和邊的圖形，對于計算機是低維度稠密向量；
35、對于不同模態、不同來源的數據，會存在一定的沖突和重復，需要根據信息來源的不同對知識進行融合，對知識圖譜進行補全和去重；其中，知識融合方法包括本體對齊和實體對齊；
36、所述本體對齊用于判斷兩個所述知識數據框架中的元素本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其特征在于，所述數據收集過程中所收集的數據為鐵路工程中的“四節一環保”關鍵數據，具體包括節能數據、節水數據、節地數據、節材數據以及環保數據；
3.根據權利要求2所述的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其特征在于，所述數據預處理過程包括：
4.根據權利要求3所述的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其特征在于，所述知識圖譜構建過程包括：
5.根據權利要求4所述的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其特征在于，所述在鐵路綠色性能數據知識圖譜構建后期，對所述鐵路全生命周期本體進行數據驅動的自動化更新，伴隨著涉及器械、人員、數據主體的更新，將出現新的本體分類，通過數據驅動的自動化更新方式對本體進行擴充；
6.根據權利要求5所述的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其特征在于，所述知識提取過程中，對于電子化數據采用相關算法進行抽取；
7.根據權利要求6所述的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其特征在于，所述知識
8.根據權利要求7所述的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其特征在于，所述知識融合過程包括：
9.根據權利要求8所述的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其特征在于，所述數據標準化入庫過程包括：
10.根據權利要求9所述的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其特征在于，所述數據標準化入庫過程還包括：
...【技術特征摘要】
1.一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其特征在于，所述數據收集過程中所收集的數據為鐵路工程中的“四節一環保”關鍵數據，具體包括節能數據、節水數據、節地數據、節材數據以及環保數據；
3.根據權利要求2所述的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其特征在于，所述數據預處理過程包括：
4.根據權利要求3所述的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其特征在于，所述知識圖譜構建過程包括：
5.根據權利要求4所述的一種鐵路綠色性能數據知識提取方法，其特征在于，所述在鐵路綠色性能數據知識圖譜構建后期，對所述鐵路全生命周期本體進行數據驅動的自動化更新，伴隨著涉及器械、人員、數據...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李佳玉，伍林，尹遜霄，解亞龍，趙旭，王榮波，江若飛，耿重陽，王韻哲，李慧，楊威，王麗玲，
申請(專利權)人：中國鐵道科學研究院集團有限公司電子計算技術研究所，
類型：發明
國別省市：
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