[发明专利]一种城市轨道交通工具线路典型速度-时间行驶工况构建方法

权利要求书

1.一种城市轨道交通工具线路典型速度-时间行驶工况构建方法，其特征在于，该方法包括：

步骤一、对轨道交通工具线路每日速度-时间运行历史数据，按照时间顺序进行拼接，获得连续的速度-时间数据表；

步骤二、从连续的速度-时间数据表中提取列车运行的起始点，确定两个起始点之间的速度-时间片段为一个初始候选片段；

步骤三、计算每个初始候选片段中的停车时间，令所有停车时间长度大于T_max的初始候选片段的停车时间均为T_max；获得剔除异常停车时间数据的候选片段；其中，T_max为正数；

步骤四、将步骤三获得的剔除异常停车时间数据的候选片段中速度大于V_max的速度数据替换为V_max，获得剔除异常速度数据的候选片段，确定所述剔除异常速度数据的候选片段为标准速度-时间候选片段；其中，V_max为正数；

步骤五、求取步骤四获得的标准速度-时间候选片段的特征值，所述特征值包括：最大速度、平均技术速度、平均旅行速度、最大加速度、最大减速度、平均加速度和平均减速度；

步骤六、将所有在标准速度-时间候选片段进行拼接绘制成运行工况曲线，截取运行工况曲线最大速度和平均速度的变化具有周期性的部分，将具有周期变化的速度-时间候选片段进行拼接作为标准运行工况；将标准运行工况对应的标准速度-时间候选片段存为n*m的元胞数组矩阵；所述元胞数组矩阵中各个数据点均包括8个特征值；

步骤七、将所有在标准速度-时间候选片段进行拼接绘制成运行工况曲线，求取运行工况曲线的整体特征值：所述整体特征值包括：最大速度、平均技术速度、平均旅行速度、最大加速度、最大减速度、平均加速度和平均减速度；

步骤八、将步骤六的标准运行工况所包含的每一个标准速度-时间候选片段对应的特征值与步骤七求取的运行工况曲线的对应的整体特征值进行归一化偏差计算，获得n*m的偏差矩阵，其中，n为周期数，m为每个周期内速度-时间候选片段个数；

步骤九、提取n*m偏差矩阵中每列偏差的最小值及其对应的标准速度-时间候选片段，将n*m偏差矩阵中每列的偏差最小值对应的标准速度-时间候选片段进行拼接构成线路典型速度-时间工况，实现城市轨道交通工具线路典型速度-时间行驶工况的构建。

2.根据权利要求1所述一种城市轨道交通工具线路典型速度-时间行驶工况构建方法，其特征在于，步骤五求取特征值中最大加速度、最大减速度、平均加速度和平均减速度的具体方法为：

首先对每个标准速度-时间候选片段对应的曲线进行求导，获得每个标准速度-时间候选片对应的加速度数据，将加速度数据中加速度大于a_max的数据替换为a_max，将加速度小于a_min的数据替换为a_min；获得剔除异常加速度数据后的加速度-时间数据组；其中，a_max为加速度的最大阈值，a_min为加速度的最小阈值；

再提取速度-时间数据组中的最大加速度、最大减速度、平均加速度和平均减速度；减速度为加速度值为负数时的数据；最大减速度为加速度为负数时，绝对值最大的数据。

3.根据权利要求1所述一种城市轨道交通工具线路典型速度-时间行驶工况构建方法，其特征在于，步骤七求取运行工况曲线的整体特征值中最大加速度、最大减速度、平均加速度和平均减速度的具体方法为：

首先对运行工况曲线进行求导，获得运行工况曲线所有的加速度数据，将加速度数据中加速度大于a_max的数据替换为a_max，将加速度小于a_min的数据替换为a_min；获得剔除异常加速度数据后的运行工况曲线的加速度-时间数据组；其中，a_max为加速度的最大阈值，a_min为加速度的最小阈值；

再提取运行工况曲线的速度-时间数据组中的最大加速度、最大减速度、平均加速度和平均减速度；减速度数据为加速度值为负数时的数据；最大减速度为加速度为负数时，绝对值最大的数据。