[發明專利]軌道交通工具地區典型速度-時間行駛工況構建方法

有效

• 申請號: 201910267416.2
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN109960890B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 宮保貴;曹虎;葛學超;張輝;孫叢君;吳曉剛
• 申請（專利權）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;B61L27/00
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 張媛媛

1.一種軌道交通工具地區典型速度-時間行駛工況構建方法，其特征在于，包括以下步驟：

(S1)構建給定地區內所有線路的線路典型速度-時間工況；其具體方法為：

選取給定線路的第j日的列車每日速度-時間行駛工況，將每日速度-時間序列S(j)根據列車行駛的停靠行駛狀態劃分為K個子片段S'(k,j)；將第j日的每日速度-時間序列S(j)根據列車行駛的停靠行駛狀態劃分為K個子片段S'(k,j)的方法為：將每日速度-時間序列S(j)求偏導得到加速度a的數據；選定|a|0且速度v＝0為分隔點，將每日速度-時間序列S(j)劃分為K個子片段S'(k,j)；

將K個子片段S'(k,j)按照停車時間進行排序，刪除不合理數據，組成第j日的列車每日標準速度-時間序列S_s(j)；其具體方法為：將K個子片段S'(k,j)按照停車時間大小升序排列，確定列車停車時間范圍，設定非正常停車時間t_x；刪除停車時間T大于非正常停車時間t_x的子片段S'(k,j)，剩余子片段S'(k,j)組成列車每日標準速度-時間序列S_s(j)；

將第j日的列車每日標準速度-時間序列S_s(j)進行歸一化處理，構建第j日的每日典型速度-時間序列S_T(j)，整合所有采樣日的每日典型速度-時間序列S_T(j)，選取該條線路的典型速度-時間行駛工況；其具體方法為：

求取每日標準速度-時間序列S_s(j)的總的特征值T_{tot_day}(i,j)及其各子片段S'(k,j)的特征值T(i,k,j)_{typ_fra}，其中i＝1,2,3,4,5,6,7,8分別對應停車時間/行駛時間、最大速度、平均速度、平均旅行速度、最大加速度、最大減速度、平均加速度和平均減速度；

根據：

計算各子片段S'(k,j)的特征值T(i,k,j)_{typ_fra}與標準速度-時間序列S_s(j)總特征值T_{tot_day}(i,j)的歸一化偏差；

根據最大速度特征值與平均速度特征值判斷列車行駛的周期性，選取每日標準速度-時間序列S_s(j)中最小周期性片段S_M(j)，確定每日標準速度-時間序列S_s(j)的循環周期M；

將最小周期性片段S_M(j)中的每個子片段S'(k,j)的特征值、偏差組成N×M的特征值-偏差矩陣，其中每日標準速度-時間序列S_s(j)包括N個最小周期性片段S_M(j)；

選取特征值-偏差矩陣每列最小偏差對應的子片段S'(k,j)后進行排序，然后選取特征值偏差σ_B(k,j)小于設定值B的子片段S'(k,j)組成每日典型速度-時間序列S_T(j)并計算其特征值T(i,j)_{typ_day}；

根據公式計算線路的特征值T_{tot_data}(i)，其中，L為總采樣天數；

根據歸一化偏差公式計算每日典型速度-時間序列S_T(j)的特征值T(i,j)_{typ_day}與線路的特征值T_{tot_data}(i)的偏差σ_day(j)；

選取σ_day(j)最小對應的每日典型速度-時間序列S_T(j)作為線路的典型速度-時間序列S_T’，即線路的典型速度-時間行駛工況；

按照上述步驟，求取給定地區內所有線路的典型速度-時間工況；

(S2)將所有線路的線路典型速度-時間工況復接成給定地區的地區初始速度-時間行駛工況，求取該地區初始速度-時間行駛工況的特征值T_{loc_ori}(i)以及各個子片段的特征值T(i,k)_{loc_org_fra}，k為片段編號；

(S3)分別將地區初始速度-時間行駛工況中各個子片段的特征值T(i,k)_{loc_org_fra}與初始速度-時間行駛工況的特征值T_{loc_ori}(i)進行歸一化偏差計算；

(S4)從歸一化偏差中選取特征值偏差σ_A(k)小于設定值A的子片段，復接構成該地區典型速度-時間工況。