基于時(shí)間序列的噪聲監(jiān)測(cè)點(diǎn)異常發(fā)現(xiàn)
本文選題:符號(hào)化聚集近似 + 相似性度量 ; 參考:《南京航空航天大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:隨著機(jī)場(chǎng)噪聲污染程度日益嚴(yán)重,以及噪聲對(duì)環(huán)境影響的投訴逐年增多,機(jī)場(chǎng)噪聲問(wèn)題成為影響民航業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要因素。其中,機(jī)場(chǎng)噪聲時(shí)間序列中的異常情況雖然相對(duì)正常情況來(lái)說(shuō)極少出現(xiàn),但卻擁有很大價(jià)值,利用它能夠及時(shí)檢修飛機(jī)和機(jī)場(chǎng)設(shè)備來(lái)防止問(wèn)題變得更加嚴(yán)重。通過(guò)判斷機(jī)場(chǎng)內(nèi)分布在各個(gè)區(qū)域的監(jiān)測(cè)點(diǎn)上收集的數(shù)據(jù)是否出現(xiàn)異常,來(lái)確定是否存在異常情況。又由于導(dǎo)致監(jiān)測(cè)點(diǎn)失效或數(shù)據(jù)采集錯(cuò)誤的原因有很多,因此還需要對(duì)異常情況的原因進(jìn)行分析。為了能夠發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)異常的原因,首先需要研究如何判斷監(jiān)測(cè)點(diǎn)異常。將機(jī)場(chǎng)噪聲時(shí)間序列降維并符號(hào)化,然后運(yùn)用提出的新度量方法度量處理后的時(shí)間序列,最后根據(jù)度量結(jié)果利用k近鄰孤立因子進(jìn)行異常檢測(cè),由此得出機(jī)場(chǎng)噪聲單監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)間序列異常檢測(cè)方法。該方法在大大減少了數(shù)據(jù)量并提高了計(jì)算速度的同時(shí),使用改進(jìn)的度量方法減小了形態(tài)信息被弱化所帶來(lái)的影響,完成了對(duì)異常監(jiān)測(cè)點(diǎn)的初步篩選。根據(jù)發(fā)現(xiàn)的異常監(jiān)測(cè)點(diǎn),研究這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)異常的原因。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),對(duì)于監(jiān)測(cè)到異常數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)點(diǎn),需要先對(duì)它們應(yīng)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成方法,融入組合模型思想提高預(yù)測(cè)精度,探尋其中的權(quán)重計(jì)算方法,提出關(guān)聯(lián)監(jiān)測(cè)點(diǎn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成組合預(yù)測(cè)模型,使用這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)的極強(qiáng)關(guān)聯(lián)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)訓(xùn)練相應(yīng)的預(yù)測(cè)模型,然后預(yù)測(cè)出異常點(diǎn)數(shù)據(jù),作為后續(xù)異常原因判斷的標(biāo)準(zhǔn)。最后找出異常監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常的原因。提出關(guān)聯(lián)噪聲監(jiān)測(cè)點(diǎn)異常發(fā)現(xiàn)算法,首先使用上述預(yù)測(cè)方法,將所得預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行相似度計(jì)算,最終判斷該點(diǎn)是否異常。若候選異常點(diǎn)此時(shí)被判斷為異常點(diǎn),則說(shuō)明該監(jiān)測(cè)點(diǎn)本身老化損壞;若被判斷為正常點(diǎn),則說(shuō)明是機(jī)場(chǎng)設(shè)備或飛機(jī)問(wèn)題。
[Abstract]:With the increasingly serious noise pollution in airports and the increasing number of complaints about the impact of noise on the environment, the problem of airport noise has become an important factor affecting the sustainable development of the civil aviation industry. The abnormal situation in the airport noise time series is relatively rare, but it has great value. It can be used to inspect and repair the aircraft and airport equipment in time to prevent the problem from becoming more serious. By judging whether there are anomalies in the data collected from the monitoring points distributed in each region in the airport, we can determine whether there are abnormal conditions. There are many reasons that lead to the failure of monitoring points or data acquisition errors, so it is necessary to analyze the causes of abnormal situations. In order to find out the reason of abnormal monitoring point, it is necessary to study how to judge the anomaly. The time series of airport noise are reduced and symbolized, then the time series after processing are measured by the proposed new metric method, and then anomaly detection is performed by using k-nearest neighbor solitary factor according to the results of measurement. The method of time series anomaly detection for single monitoring point of airport noise is obtained. This method can greatly reduce the amount of data and increase the speed of calculation, at the same time, the improved measurement method is used to reduce the influence of the weakening of morphological information, and the preliminary screening of anomaly monitoring points is completed. According to the abnormal monitoring points found, the causes of the anomalies in these monitoring points are studied. In order to achieve this goal, it is necessary to predict the data that should be used to monitor the abnormal data. Neural network ensemble method is used to improve the prediction accuracy by incorporating the idea of combinatorial model, and the weight calculation method is explored, and the integrated combined forecasting model of neural network for the associated monitoring points is put forward. The data of these monitoring points are used to train the corresponding prediction model, and then the outliers data are predicted as the criteria for judging the causes of the anomalies. Finally, we find out the reason of abnormal data at the abnormal monitoring point. In this paper, an algorithm is proposed to detect anomalies at the monitoring points of associated noise. Firstly, the similarity between the predicted values and the measured values is calculated by using the above prediction methods, and finally the anomaly of the points is judged. If candidate outliers are judged as outliers at this time, the monitoring points themselves are aged and damaged; if they are judged as normal points, it is an airport equipment or aircraft problem.
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:X839.1
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1940208
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