基于变分自编码器的MVB网络异常检测方法

摘要：

多功能车辆总线(MVB)用于列车通信网络中各功能设备间的信息传输,其网络异常将严重影响列车运行安全.在对MVB网络常见故障分析的基础上,提出一种基于变分自编码器(VAE)的MVB网络异常检测方法,直接将采集到的MVB信号物理波形作为模型输入,选取VAE重构误差作为MVB网络异常检测依据.为了有效解决实际应用中带标记异常数据不足的问题,VAE采用半监督学习方式,在训练阶段只需要正常数据.根据MVB网络正常数据的重构误差,设计MVB网络节点健康指标,并采用核密度估计方法自动确定异常检测阈值,而不依赖于专家经验.实验结果表明,该方法能够有效处理高维度数据和学习MVB信号物理波形内在特征,相比于传统方法具有更好的网络异常检测表现.

关键词：MVB网络、异常检测、变分自编码器、核密度估计

所属期刊栏目：44

分类号：U285.5(铁路通信、信号)

资助基金：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划N2020J007

在线出版日期：2022-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：71-78