[發明專利]軌道線路多域限界異物侵限事件狀況識別方法及系統

有效

• 申請號: 202210795400.0
• 申請日: 2022-07-07
• 公開（公告）號: CN115187048B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 馬小平;王旭;賈利民;秦勇;趙汝豪;邢鴻飛;陳熙元
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G06Q10/0635
• 分類號: G06Q10/0635;G06Q50/30;B61L23/04;G06V10/764;G06V10/82;G06N3/02;G06V20/54
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 鄒芳德

本發明提供軌道線路多域限界異物侵限事件狀況識別方法及系統，屬于鐵路防災風險預警技術領域，根據異物侵限事件發生全過程監測要求，選擇軌面狀態采集傳感器設備對軌面狀態數據進行采集；將軌面限界區域劃分為關注域、預警域、安全域，對入侵限界的異物進行識別、跟蹤、特征提取；定義侵限事件狀態描述模型；基于侵限事件狀態特征，利用識別到的侵限異物特征數據作為侵限事件狀態描述模型動態特征參數量化風險值，計算軌面限界安全域、預警域、關注域的侵限異物事件檢出率。本發明實現了對軌道線路侵限事件特征、事件發生過程的監測、識別與分析，并進一步提高軌道交通系統的風險防控能力，具有良好的應用推廣價值。

技術領域

本發明涉及鐵路防災風險預警技術領域，具體涉及一種軌道線路多域限界異物侵限事件狀況識別方法及系統。

背景技術

鐵路沿線的地形地貌變化差異大，地質條件復雜，異物侵入鐵路安全限界(異物侵限)事件較為多發。由于異物侵限事件可能導致線路故障、列車晚點，甚至是列車脫軌等嚴重后果。

軌面限界區域是為了保護軌道線路運輸安全所劃定的限制異物不可逾越的輪廓線。目前，針對軌道線路異物侵限的問題，現有技術主要通過在軌面限界區域內采用雙電纜傳感器、微波監測傳感器、光纖光柵傳感或監控視頻等方式以“識別+報警”的模式為主，即檢測是否有異物入侵限界，發現異物則直接觸發報警，再由人工介入處理。

現有技術在實際應用中檢測方式直接，檢測速度快但報警有效性低，但也存在無法識別侵限物體特征的缺點，同時由于限界區域劃分不精細而導致難以分析侵限異物的動態變化，需依靠人工經驗來判斷異物侵限事件危險程度和侵限事件發展態勢；另一方面，現有的異物侵限檢測方法僅能對限界區域內首次異物侵限進行識別報警，并需要人工處理并手動復位才能重新工作，對于二次異物侵限發生則無法識別，致使軌道線路侵限事件的識別與處理效率較低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種實現了對軌道線路多域侵限事件特征、事件發生過程的監測、識別與分析，提高了軌道交通系統的風險防控能力的軌道線路多域限界異物侵限事件狀況識別方法及系統，以解決上述背景技術中存在的至少一項技術問題。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案：

一方面，本發明提供一種軌道線路多域限界異物侵限事件狀況識別方法，包括：

根據異物侵限事件發生全過程監測要求，選擇軌面狀態采集傳感器設備對軌面狀態數據進行采集，其采集的數據類型、數據格式不同，針對其采集的原始數據特征，進行數據解析、數據預處理、數據增強操作；

根據不同軌面狀態采集傳感器數據類型，分析限界區域的不同數據特征，將軌面限界區域劃分為關注域、預警域、安全域，對入侵限界的異物進行識別、跟蹤、特征提取；

定義侵限事件狀態描述模型，將識別到的侵限異物特征，作為侵限事件狀態描述模型的動態特征，將軌道類型、軌道狀況作為侵限事件狀態描述模型的靜態特征；

基于侵限事件狀態特征，利用識別到的侵限異物特征數據作為侵限事件狀態描述模型動態特征參數量化風險值，根據關注域、預警域和安全域內發生的侵限事件依據其風險程度提出關注等級、預警等級、安全等級下的風險預警分級，計算軌面限界安全域、預警域、關注域的侵限異物事件檢出率。

優選的，在設置軌面狀態采集傳感器設備時，獲取所監測軌道線路安全狀態下的數據并響應的獲取其軌面限界區域，將軌面限界區域劃分為安全域、預警域、關注域，其中安全域為鐵軌輪廓尺寸線，預警域、關注域以此向外擴展；利用神經網絡模型識別出現的異物及其類型；進一步地，識別并判斷異物處于安全域、預警域或關注域，是則將該異物目標進行框選，進一步地判斷該異物目標是否已被跟蹤；否則繼續獲取待識別的軌道線路狀態數據；