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龙图腾网获悉内蒙古路桥建筑安装工程有限责任公司申请的专利一种高速公路路网运行监控系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120316737B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510445644.X，技术领域涉及：G06F18/27；该发明授权一种高速公路路网运行监控系统是由李赫;沈永剑;耿东山;吕宁宁;聂林飞;刘利明;刘永红;陈志伟;冀勇;郭登峰;谭柏超;张树峰;郭怡设计研发完成，并于2025-04-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高速公路路网运行监控系统在说明书摘要公布了：本发明提出了一种高速公路路网运行监控系统，包括监控模块、报表模块、预警模块、数据处理模块和故障预测模块。本发明通过对设备历史数据的预处理，并运用3σ准则识别处理异常值，保证了数据的准确性和可靠性，时间衰减函数依据设备历史故障频率和数据波动动态调整衰减系数，更精准地反映设备当前的故障风险，采用互信息法筛选与故障关联度高的特征，结合逻辑回归模型进行故障概率预测，相比传统简单阈值判断方法，预测准确性大幅提高，能提前发现潜在故障隐患，使运维人员可提前采取维护措施，有效降低设备故障率，减少因设备故障导致的监控数据缺失、交通管理延误等问题，保障高速公路的安全运营。

本发明授权一种高速公路路网运行监控系统在权利要求书中公布了：1.一种高速公路路网运行监控系统，其特征在于，包括监控模块、报表模块、预警模块、数据处理模块和故障预测模块； 所述监控模块包括设备运行监控单元、应用服务监控单元和操作行为监控模块，其中设备运行监控单元用于实时动态展示摄像机、显示屏、服务器、交换机、解码器和UPS电源的关键信息，应用服务监控单元用于用来显示被监控的各个子系统的信息，操作行为监控模块用来显示被监控的各个子系统的操作行为功能的信息； 报表模块用于对应用日志、操作行为记录以及设备预警信息进行深度统计分析，生成丰富多样的可视化图表； 预警模块按照预设的条件展示设备的预警信息，并根据预警的严重程度进行分级显示，用于通过预警模块查看预警的详细信息，包括预警发生的时间、设备名称和预警原因； 数据处理模块包括数据收集单元和数据提取单元，数据收集单元通过从设备运行监控单元采集数据，涵盖摄像机、显示屏、服务器、交换机、解码器和UPS电源基础层数据和环境层数据以及设备的历史维修记录、过往故障数据和同类型设备的历史故障数据；数据提取单元用于提取所需的数据，并进行规格化和过滤操作，去除冗余数据和噪声数据； 故障预测模块用于通过对设备历史数据和实时运行数据的分析，提前预测设备可能发生的故障，所述故障预测模块通过对设备的历史数据进行预处理，然后根据设备历史故障数据设计时间衰减函数，采用互信息法从多源数据中筛选出与故障关联度高的特征，选用逻辑回归模型进行故障概率预测； 所述故障预测模块对设备的历史数据进行预处理，包括缺失值处理和异常值处理，对于少量缺失的基础层数据，采用线性插值法进行填充；对于环境层数据中缺失较多的情况，利用距离加权平均法结合临近监测点的数据进行估算填充，运用3σ准则识别并处理异常值； 所述时间衰减函数为，其中t为当前时间，T为历史数据对应的时间，为衰减系数，根据设备的历史故障频率和数据波动情况进行动态调整，依据该函数计算历史维修记录、过往故障数据以及同类型设备历史故障数据的权重，突出近期数据在故障预测中的重要性；同时进行异常数据检测，根据设备的正常运行范围、历史数据分布以及专家经验，为基础层和环境层的每个数据特征设定合理的阈值，实时采集设备的运行数据，与设定的阈值进行比对，一旦发现某项数据超出阈值，立即触发异常预警，详细记录异常数据及其相关信息； 所述故障预测模块采用互信息法从多源数据中筛选出与故障关联度高的特征的过程中，互信息计算公式为，其中X代表数据特征，Y表示故障标签，是X和Y的联合概率分布，和分别是它们各自的边缘概率分布，将筛选出的特征进行组合，构建具有代表性的特征集； 所述故障预测模块选用逻辑回归模型进行故障概率预测过程中，其预测公式为，其中是给定特征X时设备发生故障的概率，是截距，是特征的系数； 所述故障预测模块选用逻辑回归模型进行故障概率预测过程中，利用带有时间衰减权重的历史数据对模型进行训练，通过梯度下降法求解系数，最小化对数损失函数，其中m是样本数量，是实际标签，是预测概率，实时将设备的运行数据输入到训练好的模型中，预测设备发生故障的概率，当预测概率超过预设的阈值时，通过预警模块及时发送预警信息给运维人员。

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