一种铁路系统模型的构建方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及铁路信息技术领域，具体涉及一种铁路系统模型的构建方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.复杂铁路系统是指由工务工程、牵引供电、通信信号、动车组、运营管理、客运服务交互要素构成的系统。复杂铁路系统内部关联复杂而不确定、总体行为呈现非线性的特点。复杂铁路系统一般通过可行性研究阶段开展顶层设计，确定顶层指标需求，并由各专业设计人员开展专业系统设计，最终形成满足需求的专业系统设计方案。
3.但目前，相关的需求分析方法人工成本较高，因此，寻找一种行之有效的铁路系统的构建方法显得格外重要。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的人工成本较高的缺陷，从而提供一种铁路系统模型的构建方法、装置、设备及介质。
5.第一方面，本发明提供了一种铁路系统模型的构建方法，包括：
6.将预构建的语料库中包含的每一条语料数据分别输入至预训练的模型中，得到与每一条语料数据对应的至少一组三元组信息；基于所有语料数据对应的三元组信息生成知识图谱；从知识图谱中查找与目标需求匹配的第一节点、以及，从知识图谱中查找与第一节点关联的第二类节点和第三类节点，并获取所有节点之间的关联关系；获取第三类节点对应的节点信息；基于第一节点、第二类节点、第三类节点、所有节点之间的关联关系、以及第三类节点对应的节点信息，构建铁路系统模型。
7.本发明利用训练好的实体识别模型对语料库中包含的每一条语料数据中存在的实体以及存在实体间的关联关系进行识别，生成与每一条语料数据对应的三元组信息。再由所有语料数据对应的三元组信息形成知识图谱。当确定好铁路系统的目标需求后，可直接从知识图谱中查找出与目标需求匹配的第一节点，并获取与第一节点具有关联关系的第二类节点和第三类节点、所有节点间的关联关系以及第三类节点对应的节点信息。最终，根据第一节点、第二类节点、第三类节点、第三类节点的节点信息以及所有节点间的关联关系，构建铁路系统模型。本发明通过上述方式，节省了模型构建过程中的人工成本和经济成本，并且提高了模型构建的效率。
8.结合第一方面，在第一方面的第一实施例中，知识图谱中包括第一节点、第二类节点、第三类节点，第一节点与第二类节点中每一个第二节点之间具有第一关联关系，第二类节点中每一个第二节点与第三类节点中的一个或多个第三节点之间具有第二关联关系，从知识图谱中查找与第一节点关联的第二类节点和第三类节点，包括：
9.从知识图谱中查找与第一节点具有第一关联关系的所有第二节点，构成第二类节点；以及，从知识图谱中查找与每一个第二节点具有第二关联关系的第三节点，构成第三类
节点。
10.结合第一方面，在第一方面的第二实施例中，节点信息，包括：
11.第三类节点中每一个第三节点对应的节点类型、不同第三节点之间的资源流关系、以及与每一个第三节点对应的节点参数。
12.结合第一方面，在第一方面的第三实施例中，知识图谱中还包括第二类节点中任意两个第二节点之间具有第三关联关系，第三类节点中任意两个第三节点之间具有的第四关联关系，基于第一节点、第二类节点、第三类节点、所有节点之间的关联关系、以及第三类节点对应的节点信息，构建铁路系统模型，包括：
13.根据第一节点、第二类节点、第一节点与第二类节点中每一个第二节点之间的第一关联关系、以及第二类节点中的第三关联关系，构建铁路系统的第一模型；根据第一模型、第三类节点、第一模型中每一个第二节点与第三类节点中的一个或多个第三节点之间的第二关联关系、以及第三类节点中任意两个第三节点之间的第四关联关系，构建铁路系统的第二模型；基于第二模型和节点信息构建铁路系统模型。
14.结合第一方面，在第一方面的第四实施例中，在构建铁路系统模型之后，还包括：
15.获取铁路系统模型中，每一个第三节点对应的运作信息，运作信息中包括每一个第三节点执行的至少一个执行步骤、每一个执行步骤对应的执行条件；基于铁路系统模型、铁路系统模型中每一个第三节点对应的执行步骤以及每一个执行步骤对应的执行条件，形成铁路系统行为模型。
16.结合第一方面，在第一方面的第五实施例中，在形成铁路系统行为模型之后，还包括：
17.根据铁路系统模型中，预确定的第三节点对应的节点参数，确定参数关系；基于参数关系以及铁路系统行为模型，构建验证模型，以验证铁路系统模型是否符合目标需求。
18.第二方面，本发明提供了一种铁路系统模型的构建装置，包括：
19.输入模块，用于将预构建的语料库中包含的每一条语料数据分别输入至预训练的模型中，得到与每一条语料数据对应的至少一组三元组信息；生成模块，用于基于所有语料数据对应的三元组信息生成知识图谱；查找模块，用于从知识图谱中查找与目标需求匹配的第一节点、以及，从知识图谱中查找与第一节点关联的第二类节点和第三类节点，并获取所有节点之间的关联关系；第一获取模块，用于获取第三类节点对应的节点信息；第一构建模块，用于基于第一节点、第二类节点、第三类节点、所有节点之间的关联关系、以及第三类节点对应的节点信息，构建铁路系统模型。
20.结合第二方面，在第二方面的第一实施例中，生成模块确定的知识图谱中包括第一节点、第二类节点、第三类节点，第一节点与第二类节点中每一个第二节点之间具有第一关联关系，第二类节点中每一个第二节点与第三类节点中的一个或多个第三节点之间具有第二关联关系，查找模块，包括：
21.第一查找子模块，用于从知识图谱中查找与第一节点具有第一关联关系的所有第二节点，构成第二类节点；第一查找子模块，用于从知识图谱中查找与每一个第二节点具有第二关联关系的第三节点，构成第三类节点。
22.第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器用于存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使处理器
执行如发明内容中任一项的铁路系统模型的构建方法。
23.第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储计算机指令，当计算机指令被处理器执行时，实现如发明内容中任一项的铁路系统模型的构建方法。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
25.图1为本发明实施例提供的铁路系统模型的构建方法的流程图；
26.图2为本发明实施例提供的知识图谱示意图；
27.图3为本发明实施例提供的铁路系统功能层次模型实例图；
28.图4为本发明实施例提供的铁路系统模型实例图；
29.图5为本发明实施例提供的铁路系统行为模型实例图；
30.图6为本发明实施例提供的铁路系统模型的构建装置连接图；
31.图7为本发明实施例提供的计算机设备连接图。
具体实施方式
32.下面将结合附图对本发明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。
33.本发明公开了一种铁路系统模型的构建方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：
34.s1：将预构建的语料库中包含的每一条语料数据分别输入至预训练的模型中，得到与每一条语料数据对应的至少一组三元组信息。
35.具体的，三元组信息中包括实体1，关系，实体2，其中，实体1和实体2为符合预设类别的实体，其中，预设类别是铁路系统中常见的实体，如需求实体、功能实体等。
36.示例性地，预构建的语料库是由铁路系统需求文档、设计文档、运行规范、维修报告形成的数据集，在该语料库中包含若干条语料数据，每一条语料数据中可以包含至少一组三元组信息。预训练的模型为实体识别模型，将语料数据输入至该模型中，完成实体，以及实体与实体间关系的抽取，从而获得所输入的语料数据中包含的至少一组三元组信息。三元组信息如：《运输乘客，需要，载运功能》，《运输乘客，需要，供电功能》，《运输乘客，需要，运营调度功能》，《运输乘客，需要，控车功能》，《运输乘客，需要，线路功能》，《载运功能，包括，走行》，《载运功能，包括，牵引》，《载运功能，包括，制动》，《载运功能，包括，转向》等。
37.示例性地，在s1之前，需要先对铁路系统中包含的所有要素进行抽象。在本实施例中，某高速铁路系统，其主要的任务是运输旅客从a站途径若干车站至b站，目标需求即在规定的时间内按照既定线路完成运输活动。因此，现仅针对运输场景下的高速铁路系统的要素进行抽象，抽象结果如表1所示。将高速铁路系统中的所有要素抽象为两类，分别为实体类要素和运营类要素。然后，根据实体类要素中包含的具体内容，对实体类要素进行分类，
可分为“需求”、“系统”、“设备”、“组件”、“功能”等类别。
[0038][0039]
表一
[0040]
对铁路系统进行要素抽象之后，再对训练集中的数据进行标注，具体过程为：基于铁路设计规范和经验文档等专业文档构建训练集，对训练集中包含的训练数据进行bio实体标注。具体的，对数据集中每一条数据中的每个元素(字)进行标注，将每个元素标注为“b-x”或“i-x”或“o”。其中，“b-x”表示此元素所在的片段属于x实体，且此元素在此片段的开头；“i-x”表示此元素所在的片段属于x实体，且此元素在此片段的中间位置；“o”表示此元素不属于任何类型的实体。示例性地，在一实施例中，将“需求”确定为实体1，将“系统”确定为实体2，将“设备”确定为实体3，将“组件”确定为实体4，将“功能”确定为实体5。那么，对数据“铁路系统供电模块为供电和变电”进行标记后，得到的标记结果为“o，o，o，o，b-1，i-1，i-1，i-1，o，b-2，b-2，o，b-2，b-2”。
[0041]
完成数据标注后，构建并训练实体识别模型。并在训练结束后，对训练结果进行评价性测试。当测试合格时，表示实体识别模型可投入应用。
[0042]
在本实施例中，模型的构建，训练和测试过程如下所述：
[0043]
将数据集中的某一条数据输入至模型后，首先，会将输入数据中的每个单词都映射为一条包含词嵌入和字嵌入的词向量，词嵌入通常是事先训练好的，字嵌入则是随机初始化的。所有的嵌入都会随着训练的迭代过程被调整。根据输入数据中所有的词向量，将该条输入数据映射为长度为d的低维稠密句向量，一般而言，d取50。
[0044]
然后，对输入数据中每一个单词的词向量x所属实体等于y的概率进行打分，打分函数为：
[0045][0046]
其中，c∈rn×d，n为输入数据的长度，d为所有实体的数量，为输入数据中第i个单词x属于第i个实体yi的概率，
yi
为从第i-1个实体y
i-1
到第i个实体yi的转移得
分。整个输入语句标注的打分由bilstm模型输出的发射矩阵c和转移矩阵a决定。
[0047]
使用softmax函数对同一单词对应的所有得分进行归一化处理，以确定出输入语句中第i个单词x所属的准确实体，具体实现方式为：
[0048][0049]
其中，y是输入语句中单词x所属的准确实体，为单词x可能所属的实体中的任一个。
[0050]
利用最大似然函数对bilstm模型进行训练，损失函数如下：
[0051]
loss＝-(s
realpath-s
allpath
)
[0052]
其中，s
realpath
是输入语句的真实的tag序列的分数，s
allpath
是输入语句的所有可能的tag序列的分数中的任一个，tag序列的分数是基于输入语句中每一个单词对应的得分确定的。
[0053]
将训练数据输入到训练好的模型中，输出识别结果，基于识别结果计算识别模型对应的精确率(p)、召回率(r)和f1值(f1)，将精确率、召回率和f1值作为评价模型是否合格的指标。当精确率、召回率以及f1值均达到合格条件时，表示模型合格。其中，精确率、召回率和f1值分别表示为：
[0054][0055][0056][0057]
s2：基于所有语料数据对应的三元组信息生成知识图谱。
[0058]
具体的，根据语料库中每一条语料数据包含的至少一组三元组信息生成形如图2所示的知识图谱。在知识图谱中包括多种类型的实体节点，同种类型实体节点之间的关联关系，不同类型实体节点之间的关联关系等。
[0059]
s3：从知识图谱中查找与目标需求匹配的第一节点、以及，从知识图谱中查找与第一节点关联的第二类节点和第三类节点，并获取所有节点之间的关联关系。
[0060]
具体的，在本实施例中，第一节点为第一类节点中的一个节点，第一类节点为父功能类节点，父功能类节点中的每一个父功能节点均为实现某一目标需求的基本功能。第二类节点为子功能类节点，子功能类节点中包括不同层次的功能节点，如一度子功能节点、二度子功能节点等。第三类节点为系统类节点，系统类节点中包括父系统节点、子系统节点、设备节点以及组件节点等。示例性地，在图2中，运输乘客节点为第一节点，线路功能节点和承载压力功能节点均为第二类节点，但线路功能节点属于一度子功能节点，承载压力功能节点为二度子功能节点。
[0061]
具体的，知识图谱中包括节点之间的关联关系，关联关系包括：第一节点与第二类节点中每一个第二节点之间的第一关联关系，第二类节点中每一个第二节点与第三类节点
中的一个或多个第三节点之间的第二关联关系，第二类节点中任意两个第二节点之间的第三关联关系，以及第三类节点中任意两个第三节点之间的第四关联关系。
[0062]
具体的，在一可选实施例中，从知识图谱中查找与第一节点关联的第二类节点和第三类节点的具体实现过程为：从知识图谱中查找与第一节点具有第一关联关系的所有第二节点，构成第二类节点；以及，从知识图谱中查找与每一个第二节点具有第二关联关系的第三节点，构成第三类节点。
[0063]
示例性地，仍以s1中的实施例为例，高速铁路系统的目标需求为在规定的时间内按照既定线路完成运输活动，因此，为实现该目标需求，高速铁路系统必须满足“运输乘客”的基本功能。从构建好的知识图谱中查找出与目标需求匹配的第一节点即运输乘客节点。当查找到运输乘客节点后，再从知识图谱中查找与运输乘客节点具有第一关联关系的第二类节点。需要说明的是，第一关联关系包括直接关联关系和间接关联关系。通过此步骤，即可得到图2中与运输乘客节点直接或间接关联的所有子功能类节点。在确定出与运输乘客节点具有第一关联关系的所有子功能类节点后，再从知识图谱中查找与每一个子功能类节点具有第二关联关系的系统类节点，从而实现从知识图谱中查找与第一节点关联的第二类节点和第三类节点的过程。
[0064]
s4：获取第三类节点对应的节点信息。
[0065]
示例性地，在一可选实施例中，第三类节点对应的节点信息中包括：第三类节点中每一个第三节点对应的节点类型、不同第三节点之间的资源流关系、以及与每一个第三节点对应的节点参数。其中，节点类型为接口节点和非接口节点。接口节点为运行过程中需要与其余节点进行连接的节点，非接口节点则与之相反。需要说明的是，当第三节点的节点类型为接口节点时，存在资源流关系；当第三节点的节点类型为非接口节点时，资源流关系为空；资源流关系中包括与当前第三节点连接的接口节点、两个接口节点之间的资源流流向、资源流内容和资源流类别，资源流包括作用力、电能、信息等。节点参数为与节点属性对应的参数。如第三节点为工务工程子系统，则该第三节点对应的节点参数包括：路基长度、路基对应的行车速度、桥梁长度、桥梁对应的行车速度等。
[0066]
s5：基于第一节点、第二类节点、第三类节点、所有节点之间的关联关系、以及第三类节点对应的节点信息，构建铁路系统模型。
[0067]
本发明利用训练好的实体识别模型对语料库中包含的每一条语料数据中存在的实体以及存在实体间的关联关系进行识别，生成与每一条语料数据对应的三元组信息。再由所有语料数据对应的三元组信息形成知识图谱。当确定好铁路系统的目标需求后，可直接从知识图谱中查找出与目标需求匹配的第一节点，并获取与第一节点具有关联关系的第二类节点和第三类节点、所有节点间的关联关系以及第三类节点对应的节点信息。最终，根据第一节点、第二类节点、第三类节点、第三类节点的节点信息以及所有节点间的关联关系，构建铁路系统模型。本发明通过上述方式，节省了模型构建过程中的人工成本和经济成本，并且提高了模型构建的效率。
[0068]
在一可选实施例中，知识图谱中还包括第二类节点中任意两个第二节点之间具有第三关联关系，第三类节点中任意两个第三节点之间具有的第四关联关系，基于第一节点、第二类节点、第三类节点、所有节点之间的关联关系、以及第三类节点对应的节点信息，构建铁路系统模型，包括：
[0069]
首先，根据第一节点、第二类节点、第一节点与第二类节点中每一个第二节点之间的第一关联关系、以及第二类节点中的第三关联关系，构建铁路系统的第一模型。
[0070]
具体的，铁路系统的第一模型为铁路系统功能层次模型。
[0071]
示例性地，仍以s3中的实施例为例，该实施例中的第一节点为运输乘客功能，第二类节点中的一度子功能节点包括载运功能、供电功能、运营调度功能、控车功能和线路功能。第二类节点中与载运功能对应的二度子功能节点包括走行、牵引、制动和转向；第二类节点中与供电功能对应的二度子功能节点包括供电和变电；第二类节点中与运营调度功能对应的二度子功能节点包括行车调度、动车组调度和供电调度；第二类节点中与控车功能对应的二度子功能节点包括地面信号指示和车载信号指示；第二类节点中与线路功能对应的二度子功能节点包括承载压力、车辆运行导向和提供平顺线路。
[0072]
根据上述第一节点、第二类节点、以及节点间存在的第一关联关系和第三关联关系生成如图3所示的铁路系统功能层次模型。本实施例中，第一关联关系为包含关系。
[0073]
其次，根据第一模型、第三类节点、第一模型中每一个第二节点与第三类节点中的一个或多个第三节点之间的第二关联关系、以及第三类节点中任意两个第三节点之间的第四关联关系，构建铁路系统的第二模型。
[0074]
具体的，铁路系统的第二模型为铁路系统组件层次模型。
[0075]
具体的，在得到第一模型后，根据第一模型中每一个第二节点与第三类节点中的一个或多个第三节点之间的第二关联关系，从第三类节点中找到与每一个第二节点对应的第三节点。根据与每一个第二节点对应的第三节点以及第三类节点中任意两个第三节点之间的第四关联关系，构建铁路系统的第二模型。
[0076]
示例性地，仍以上一实施例为例，在铁路系统功能层次模型中，根据载运功能(第二节点)与动车组系统(第三节点)之间的关联关系，从第三类节点中找到可以实现载运功能的动车组系统。通过同样的方式，从第三类节点中找到可以实现供电功能的牵引供电子系统，可以实现运营调度功能的运营调度子系统，可以实现控车功能的通信信号子系统，与可以实现线路功能的工务工程子系统。
[0077]
进一步地，以载运功能为例，在载运功能关联的二度子功能节点中，与走行关联的系统类节点为受流装置，与牵引关联的系统类节点为牵引传动及控制系统，与制动关联的系统类节点为制动装置，与转向关联的系统类节点为转向架。根据此方式，从第三类节点中查找出与每一个二度子功能节点对应的系统类节点。除此之外，还需要根据系统类节点之间的第四关联关系将对应的系统类节点关联起来，如动车组系统中包含转向架装置、制动装置、牵引传动及控制系统以及受流装置等。通过此方式，即可构建出铁路系统组件层次模型。
[0078]
最后，基于第二模型和节点信息构建铁路系统模型。
[0079]
示例性地，在铁路系统组件层次模型中，将每一个第三节点对应的节点信息，如节点参数输入至对应的第三节点中。并且，当第三节点的节点属性为接口节点时，按照该接口节点对应的资源流流向，将存在资源流关系的接口节点用与资源流流向一致的有向连接线进行连接，并在连接线上输入资源流内容以及资源流类别。将结合了节点参数、节点属性以及资源流关系的铁路系统组件层次模型确定为铁路系统模型。铁路系统模型如图4所示。
[0080]
在一可选实施例中，在构建铁路系统模型之后，还包括：
[0081]
首先，获取铁路系统模型中，每一个第三节点对应的运作信息。
[0082]
具体的，运作信息中包括每一个第三节点执行的至少一个执行步骤、每一个执行步骤对应的执行条件。
[0083]
示例性地，本实施例中，执行步骤对应的执行条件为当前执行步骤的上一执行步骤，只有在上一执行步骤执行结束后，方可执行当前步骤。如，在动车组中，执行加速步骤的执行条件为司机启动动车组，即只有司机启动动车组后，方可执行加速步骤。
[0084]
然后，基于铁路系统模型、铁路系统模型中每一个第三节点对应的执行步骤以及每一个执行步骤对应的执行条件，形成铁路系统行为模型。
[0085]
示例性地，在铁路系统模型中，将第三类节点中包括的每一个执行步骤以及该执行步骤对应的执行条件进行连接，形成如图5所示的铁路系统行为模型。需要说明的是，铁路系统行为模型是以实现目标需求为目的一个完善且可以依据此进行运行的模型。
[0086]
在一可选实施例中，在形成铁路系统行为模型之后，还包括：
[0087]
根据铁路系统模型中，预确定的第三节点对应的节点参数，确定参数关系；基于参数关系以及铁路系统行为模型，构建验证模型，以验证铁路系统模型是否符合目标需求。
[0088]
示例性地，预确定的第三节点即与目标需求相关的第三节点。如，在一可选实施例中，目标需求为高速铁路系统在1小时内完成从a站到b站的运输活动，据此可知，该目标需求与行驶时间有关。因此，预确定的第三节点必须是与控制行驶时间有关的节点，即，包含行驶路程和行驶速度的第三节点。从第三类节点中，获取与行驶路程和行驶速度有关的节点参数，根据所有预确定的第三节点对应的节点参数确定出参数关系。当铁路系统按照铁路系统行为模型进行运行时，系统将会采集到预确定的第三节点对应的参数，并将采集到的参数按照确定好的参数关系进行运算，得到对应的运算结果。将运算结果与目标需求进行匹配，根据匹配结果验证铁路系统模型是否合格。当验证失败时，需要重新调整铁路系统功能层次模型和铁路系统组件层次模型，以便生成新的铁路系统模型。
[0089]
示例性地，在本实施例中，目标需求为高速铁路系统在1小时内完成从a站到b站的运输活动，根据实际情况从a站至b站的运输场景为a站出站后在路基路段行驶进入隧道路段，从隧道路段驶入桥梁路段，b站设置在桥梁上。因此，确定的参数关系即：路基路段运输时间+隧道路段运输时间+桥梁路段运输时间。假设动车组在每一个路段，启动阶段为匀加速运动，平稳运行阶段为匀速运动，制动阶段为匀减速运动。那么，每一个路段的运输时间则可通过如下关系式进行运算。
[0090][0091]
其中，t为路段对应的运输时间(路基路段/隧道路段/桥梁路段)，s为路段对应的总里程，v
accend
为加速结束速度，v
accstart
为加速开始速度，v
decend
为减速结束速度，v
decstart
为减速开始速度，a
acc
为动车组加速度，a
dec
为动车组减速度。
[0092]
当铁路系统按照铁路系统行为模型进行运行时，在预确定的第三节点采集对应的
节点参数，并将对应的节点参数代入到确定好的参数关系中，即可得到高速铁路系统从a站到b站所需的运输时长。最后，将得到的运输时长与目标需求1小时进行比较，从而判断构建的铁路系统模型是否合格。
[0093]
本发明公开了一种铁路系统模型的构建装置，如图6所示，包括：
[0094]
输入模块61，用于将预构建的语料库中包含的每一条语料数据分别输入至预训练的模型中，得到与每一条语料数据对应的至少一组三元组信息。
[0095]
生成模块62，用于基于所有语料数据对应的三元组信息生成知识图谱。
[0096]
查找模块63，用于从知识图谱中查找与目标需求匹配的第一节点、以及，从知识图谱中查找与第一节点关联的第二类节点和第三类节点，并获取所有节点之间的关联关系。
[0097]
第一获取模块64，用于获取第三类节点对应的节点信息。
[0098]
第一构建模块65，用于基于第一节点、第二类节点、第三类节点、所有节点之间的关联关系、以及第三类节点对应的节点信息，构建铁路系统模型。
[0099]
在一可选实施例中，生成模块确定的知识图谱中包括第一节点、第二类节点、第三类节点，第一节点与第二类节点中每一个第二节点之间具有第一关联关系，第二类节点中每一个第二节点与第三类节点中的一个或多个第三节点之间具有第二关联关系，查找模块63，包括：
[0100]
第一查找子模块，用于从知识图谱中查找与第一节点具有第一关联关系的所有第二节点，构成第二类节点；第一查找子模块，用于从知识图谱中查找与每一个第二节点具有第二关联关系的第三节点，构成第三类节点。
[0101]
在一可选实施例中，所述获取模块中的节点信息，包括：
[0102]
第三类节点中每一个第三节点对应的节点类型、不同第三节点之间的资源流关系、以及与每一个第三节点对应的节点参数。
[0103]
在一可选实施例中，第一构建模块，包括：
[0104]
第一构建子模块，用于根据第一节点、第二类节点、第一节点与第二类节点中每一个第二节点之间的第一关联关系、以及第二类节点中的第三关联关系，构建铁路系统的第一模型；第二构建子模块，用于根据第一模型、第三类节点、第一模型中每一个第二节点与第三类节点中的一个或多个第三节点之间的第二关联关系、以及第三类节点中任意两个第三节点之间的第四关联关系，构建铁路系统的第二模型；第三构建子模块，用于基于第二模型和节点信息构建铁路系统模型。
[0105]
在一可选实施例中，在第一构建模块之后，还包括：
[0106]
第一获取模块，用于获取铁路系统模型中，每一个第三节点对应的运作信息，运作信息中包括每一个第三节点执行的至少一个执行步骤、每一个执行步骤对应的执行条件；第二构建模块，用于基于铁路系统模型、铁路系统模型中每一个第三节点对应的执行步骤以及每一个执行步骤对应的执行条件，形成铁路系统行为模型。
[0107]
在一可选实施例中，在第二构建模块之后，还包括：
[0108]
确定模块，用于根据铁路系统模型中，预确定的第三节点对应的节点参数，确定参数关系；第三构建模块，用于基于参数关系以及铁路系统行为模型，构建验证模型，以验证铁路系统模型是否符合目标需求。
[0109]
本实施例提供一种计算机设备，如图7所示，该计算机设备可以包括至少一个处理
器71、至少一个通信接口72、至少一个通信总线73和至少一个存储器74，其中，通信接口72可以包括显示屏(display)、键盘(keyboard)，可选通信接口72还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器74可以是高速ram存储器(random access memory，易挥发性随机存取存储器)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器74可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器71的存储装置。其中处理器71可以结合图7所描述的装置，存储器74中存储应用程序，且处理器71调用存储器74中存储的程序代码，以用于执行上述任意方法实施例的铁路系统模型的构建方法。
[0110]
其中，通信总线73可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称eisa)总线等。通信总线73可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0111]
其中，存储器74可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：ram)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：ssd)；存储器74还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0112]
其中，处理器71可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：cpu)，网络处理器(英文：network processor，缩写：np)或者cpu和np的组合。
[0113]
其中，处理器71还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：asic)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：pld)或其组合。上述pld可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：cpld)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：fpga)，通用阵列逻辑(英文：generic array logic,缩写：gal)或其任意组合。可选地，存储器74还用于存储程序指令。处理器71可以调用程序指令，实现本发明任一实施例中的铁路系统模型的构建方法。
[0114]
本实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的铁路系统模型的构建方法。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)、随机存储记忆体(random access memory，ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-state drive，ssd)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0115]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种铁路系统模型的构建方法，其特征在于，包括：将预构建的语料库中包含的每一条语料数据分别输入至预训练的模型中，得到与每一条所述语料数据对应的至少一组三元组信息；基于所有所述语料数据对应的所述三元组信息生成知识图谱；从所述知识图谱中查找与目标需求匹配的第一节点、以及，从所述知识图谱中查找与所述第一节点关联的第二类节点和第三类节点，并获取所有节点之间的关联关系；获取所述第三类节点对应的节点信息；基于所述第一节点、所述第二类节点、所述第三类节点、所有节点之间的关联关系、以及所述第三类节点对应的节点信息，构建铁路系统模型。2.根据权利要求1所述的铁路系统模型的构建方法，其特征在于，所述知识图谱中包括所述第一节点、所述第二类节点、所述第三类节点，所述第一节点与所述第二类节点中每一个第二节点之间具有第一关联关系，所述第二类节点中每一个第二节点与所述第三类节点中的一个或多个第三节点之间具有第二关联关系，所述从所述知识图谱中查找与所述第一节点关联的第二类节点和第三类节点，包括：从所述知识图谱中查找与所述第一节点具有所述第一关联关系的所有第二节点，构成所述第二类节点；以及，从所述知识图谱中查找与每一个所述第二节点具有所述第二关联关系的第三节点，构成所述第三类节点。3.根据权利要求2所述的铁路系统模型的构建方法，其特征在于，所述节点信息，包括：所述第三类节点中每一个所述第三节点对应的节点类型、不同第三节点之间的资源流关系、以及与每一个所述第三节点对应的节点参数。4.根据权利要求2所述的铁路系统模型的构建方法，其特征在于，所述知识图谱中还包括所述第二类节点中任意两个所述第二节点之间具有第三关联关系，所述第三类节点中任意两个所述第三节点之间具有的第四关联关系，所述基于所述第一节点、所述第二类节点、所述第三类节点、所有节点之间的关联关系、以及所述第三类节点对应的节点信息，构建铁路系统模型，包括：根据所述第一节点、所述第二类节点、所述第一节点与所述第二类节点中每一个所述第二节点之间的第一关联关系、以及所述第二类节点中的所述第三关联关系，构建铁路系统的第一模型；根据所述第一模型、所述第三类节点、所述第一模型中每一个所述第二节点与所述第三类节点中的一个或多个第三节点之间的第二关联关系、以及所述第三类节点中任意两个第三节点之间的第四关联关系，构建铁路系统的第二模型；基于所述第二模型和所述节点信息构建所述铁路系统模型。5.根据权利要求3所述的铁路系统模型的构建方法，其特征在于，在所述构建铁路系统模型之后，还包括：获取所述铁路系统模型中，每一个所述第三节点对应的运作信息，所述运作信息中包括每一个所述第三节点执行的至少一个执行步骤、每一个所述执行步骤对应的执行条件；基于所述铁路系统模型、所述铁路系统模型中每一个所述第三节点对应的执行步骤以及每一个所述执行步骤对应的所述执行条件，形成铁路系统行为模型。
6.根据权利要求5所述的铁路系统模型的构建方法，其特征在于，在所述形成铁路系统行为模型之后，还包括：根据所述铁路系统模型中，预确定的所述第三节点对应的节点参数，确定参数关系；基于所述参数关系以及所述铁路系统行为模型，构建验证模型，以验证所述铁路系统模型是否符合所述目标需求。7.一种铁路系统模型的构建装置，其特征在于，包括：输入模块，用于将预构建的语料库中包含的每一条语料数据分别输入至预训练的模型中，得到与每一条所述语料数据对应的至少一组三元组信息；生成模块，用于基于所有所述语料数据对应的所述三元组信息生成知识图谱；查找模块，用于从所述知识图谱中查找与目标需求匹配的第一节点、以及，从所述知识图谱中查找与所述第一节点关联的第二类节点和第三类节点，并获取所有节点之间的关联关系；第一获取模块，用于获取所述第三类节点对应的节点信息；第一构建模块，用于基于所述第一节点、所述第二类节点、所述第三类节点、所有节点之间的关联关系、以及所述第三类节点对应的节点信息，构建铁路系统模型。8.根据权利要求7所述的铁路系统模型的构建装置，其特征在于，所述生成模块确定的知识图谱中包括所述第一节点、所述第二类节点、所述第三类节点，所述第一节点与所述第二类节点中每一个第二节点之间具有第一关联关系，所述第二类节点中每一个第二节点与所述第三类节点中的一个或多个第三节点之间具有第二关联关系，所述查找模块，包括：第一查找子模块，用于从所述知识图谱中查找与所述第一节点具有所述第一关联关系的所有第二节点，构成所述第二类节点；第一查找子模块，用于从所述知识图谱中查找与每一个所述第二节点具有所述第二关联关系的第三节点，构成所述第三类节点。9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1至6中任一项所述的铁路系统模型的构建方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述的铁路系统模型的构建方法。

技术总结
本发明公开了一种铁路系统模型的构建方法、装置、设备及介质，该方法包括：将预构建的语料库中包含的每一条语料数据分别输入至预训练的模型中，得到与每一条语料数据对应的至少一组三元组信息；基于所有语料数据对应的三元组信息生成知识图谱；从知识图谱中查找与目标需求匹配的第一节点、以及，从知识图谱中查找与第一节点关联的第二类节点和第三类节点，并获取所有节点之间的关联关系；获取第三类节点对应的节点信息；基于第一节点、第二类节点、第三类节点、所有节点之间的关联关系、以及第三类节点对应的节点信息，构建铁路系统模型；通过上述方式，节省了人工成本和经济成本，提高了模型构建的效率。高了模型构建的效率。高了模型构建的效率。


技术研发人员：张可新 颜珊珊 张鹏 刘磊 陈家旭 王铭铭 谢泽 李金波 刘佩 赵泽乾 张景昱 杨磊 汤飞 李和壁 王立乾 王小铁 孙耿杰
受保护的技术使用者：中国铁道科学研究院集团有限公司 中国国家铁路集团有限公司
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/9/20