[發(fā)明專利]一種列控系統(tǒng)中車載風(fēng)險數(shù)據(jù)自動識別裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510023481.2
• 申請日: 2015-01-16
• 公開（公告）號: CN104597828B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪順生;王愛麗;高傳昌;高新亮;孟鵬濤;劉慧
• 申請（專利權(quán)）人: 華北水利水電大學(xué)
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司41111
• 代理人: 陳大通

1.一種列控系統(tǒng)中車載風(fēng)險數(shù)據(jù)自動識別裝置，其特征在于：

包括故障識別裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、自動定位裝置、密鑰供給模塊；其中所述故障識別裝置與所述數(shù)據(jù)處理裝置相連、所述數(shù)據(jù)處理裝置與所述自動定位裝置相連，所述自動定位裝置與列控中心相連，通過列控中心的顯示器進行顯示，通過列控中心的鍵盤輸入設(shè)備進行輸入，所述密鑰供給模塊提供密鑰給所述數(shù)據(jù)處理裝置；

所述故障識別裝置中包括有數(shù)據(jù)分析模塊、狀態(tài)轉(zhuǎn)換模塊和時間自動定位戳模塊；首先所述故障識別裝置通過數(shù)據(jù)分析模塊獲取在CTCS列控系統(tǒng)中的運行列車的風(fēng)險數(shù)據(jù)，并且發(fā)送給所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換模塊，通過所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成符號風(fēng)險數(shù)據(jù)，然后通過所述時間自動定位戳模塊加蓋時間戳，生成帶有時間戳的符號風(fēng)險數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)分析模塊在列車運行時根據(jù)不同的車底和不同的線路標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)不同的站場的需求，并且根據(jù)列控中心的要求把所述風(fēng)險數(shù)據(jù)生成統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)；

所述不同的車底和所述不同的線路標(biāo)準(zhǔn)包括有：車輛型號、信號系統(tǒng)、軌道區(qū)段；

所述不同的站場的需求為：車站進路閉鎖、車站道岔封鎖與轉(zhuǎn)動、信號機交互；

所述列控中心的要求為：權(quán)限賦予、密鑰供給、可信環(huán)境判斷、天氣和地震數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)分析模塊包括放大單元、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)判斷單元、數(shù)據(jù)發(fā)送單元；所述放大單元的作用是放大供電數(shù)據(jù)，軌道壓力數(shù)據(jù)，線路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，軌道沉降數(shù)據(jù)，然后通過所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元根據(jù)數(shù)據(jù)閾值指標(biāo)，使用公式一即進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后再發(fā)送給所述數(shù)據(jù)判斷單元；

公式一

其中cons為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的值，x_i表示所述數(shù)據(jù)閾值指標(biāo)在供電數(shù)據(jù)、軌道壓力數(shù)據(jù)、線路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、軌道沉降數(shù)據(jù)的值，y_i表示在供電數(shù)據(jù)、軌道壓力數(shù)據(jù)、線路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、軌道沉降數(shù)據(jù)的原始值，n代表供電數(shù)據(jù)、軌道壓力數(shù)據(jù)、線路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、軌道沉降數(shù)據(jù)指標(biāo)的數(shù)目，i是取值范圍是1到n的自然數(shù)；然后根據(jù)所述公式一得到的所述cons的值傳送給所述數(shù)據(jù)判斷單元；

所述數(shù)據(jù)判斷單元的激勵模塊采用數(shù)據(jù)流和狀態(tài)幀的方式根據(jù)所述cons的值轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一格式的風(fēng)險數(shù)據(jù)，并建立基本模型，并且根據(jù)部分的統(tǒng)一格式的風(fēng)險數(shù)據(jù)建立基本模型，預(yù)測整體的統(tǒng)一格式的風(fēng)險數(shù)據(jù)，計算相應(yīng)的誤差，然后在所述基本模型的基礎(chǔ)上，利用在列車不同速度下產(chǎn)生的所述cons的值，分析出的需要轉(zhuǎn)換成符號的風(fēng)險數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)發(fā)送單元，把不需要轉(zhuǎn)換成符號的風(fēng)險數(shù)據(jù)進行忽略，通過所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元把所述需要轉(zhuǎn)換成符號的風(fēng)險數(shù)據(jù)發(fā)送給所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換模塊；

所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)數(shù)據(jù)分析模塊的輸出根據(jù)配置文件和風(fēng)險數(shù)據(jù)庫生成具體風(fēng)險點狀態(tài)表，生成的所述具體風(fēng)險點狀態(tài)表是所有風(fēng)險點的實例化對象，是根據(jù)CTCS列控系統(tǒng)中的列車在運行中設(shè)備交互，數(shù)據(jù)傳輸、電壓、軌道壓力、軌道沉降在誤差與安全范圍之間根據(jù)自相關(guān)函數(shù)形成的風(fēng)險點的狀態(tài)，自動生成的風(fēng)險點的狀態(tài)序列；由于設(shè)備交互，數(shù)據(jù)傳輸、電壓、軌道壓力、軌道沉降會產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)包大小，所以要根據(jù)CTCS列控系統(tǒng)中的運行列車和CTCS列控系統(tǒng)中的專用網(wǎng)絡(luò)特征設(shè)定自相關(guān)函數(shù)R(k)進行決定，所述自相關(guān)函數(shù)根據(jù)列車的實際情況設(shè)計為其中k為正整數(shù)，與所述需要轉(zhuǎn)換成符號的風(fēng)險數(shù)據(jù)發(fā)送的時間間隔有關(guān)，H為根據(jù)數(shù)據(jù)包的延遲信息所設(shè)的參數(shù)，取值范圍為0.5～1，η²是k^H的極限值，σ²是k^H的方差，從而求得所述自相關(guān)函數(shù)R(k)；

所述時間自動定位戳模塊接收所述具體風(fēng)險點狀態(tài)表，提取摘要，濾掉不帶有時間鏈接的所述風(fēng)險點的狀態(tài)，并發(fā)送給數(shù)據(jù)處理裝置，所述數(shù)據(jù)處理裝置中的加戳狀態(tài)接收模塊根據(jù)密鑰控制模塊統(tǒng)一生成帶有時間戳的符號風(fēng)險數(shù)據(jù)；其中所述密鑰控制模塊的權(quán)限由所述密鑰供給模塊進行管理，所述密鑰供給模塊根據(jù)列控中心的要求進行判斷屬于或不屬于可信環(huán)境，由列控中心根據(jù)列車的運行區(qū)間實時更新；帶有時間關(guān)系的符號轉(zhuǎn)換模塊接收所述帶有時間戳的符號風(fēng)險數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成符號體系進行表示成符號化的風(fēng)險狀態(tài)序列后，發(fā)送到所述自動定位裝置中進行自動識別風(fēng)險點的集合，所述符號化的風(fēng)險狀態(tài)序列包含有時間序列；

所述自動定位裝置包括：初始狀態(tài)存儲器，用于存儲原有的所述符號化的風(fēng)險狀態(tài)序列；有限狀態(tài)符號集存儲器，用于存儲有限狀態(tài)符號集；字母表存儲器，其功能是用于表述整個符號狀態(tài)空間，用于將所述符號化的風(fēng)險狀態(tài)序列根據(jù)狀態(tài)遷移規(guī)則轉(zhuǎn)換到有限狀態(tài)符號集存儲器；

首先從所述初始狀態(tài)存儲器自動取出所述符號化的風(fēng)險狀態(tài)序列，并且存儲到所述字母表存儲器，并按所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則進行轉(zhuǎn)換存儲到所述有限狀態(tài)符號集存儲器，所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則的作用是把所述字母表存儲器的符號和所述有限狀態(tài)符號集存儲器中的符號生成笛卡兒積的形式，并存儲到所述有限狀態(tài)符號集存儲器，這樣由先前的一個風(fēng)險點可以識別出多個風(fēng)險點，從而以帶有時間關(guān)系的笛卡兒積的形式自動表達(dá)出來不同的設(shè)備、信號、數(shù)據(jù)源的風(fēng)險點。