[发明专利]基于多层耦合关系的列车运行偏差传播情况识别方法

说明书

本发明涉及一种基于多层耦合关系的列车运行偏差传播情况识别方法，包括以下步骤：1)识别有效的列车事件时间序列，包括列车在每个经过站点的到达事件和出发事件；2)统一提取列车活动数据，包括停站活动、区间运行活动、折返活动、以及到达或出发间隔活动；3)构建列车事件和列车活动之间、列车活动与列车活动之间的耦合关系组合；4)统计每个关系组内的列车运行偏差的变化，输出相应的分布函数和时空分布可视化结果。与现有技术相比，本发明具有贴合实际、自动识别、反馈优化等优点。

技术领域

本发明涉及轨道交通列车运行数据处理领域，尤其是涉及一种基于多层耦合关系的列车运行偏差传播情况识别方法。

背景技术

城市轨道交通列车自动监控系统(ATS)可以记录每个列车在每个车站股道的到达或出发时刻及其与计划的偏差、目的地、方向等属性。这类列车运行数据是前期计划和现场需求共同作用的结果，反映行车过程的各个状态，数据的表现特征对检验和优化计划方案具有重要意义。

近年来，随着轨道交通路网规模的提升、相关硬件设备设施及计算机技术的进步，运营管理工作不断向精细化发展，促使列车运行数据的采集和存储逐渐规范化。然而，在国内的大部分轨道交通部门，列车运行数据主要用于计算兑现率、正晚点等绩效指标，对其的挖掘分析还未得到足够重视，数据还没有被充分利用。在研究领域，国内对实际列车运行数据的研究仍处于起步阶段，还未形成系统性的数据分析方法。

中国专利公开号CN108945004A公开了名称为《列车运行偏离情况分析方法和系统》的发明专利中，在选择完整有效的列车运行数据后，对运行偏离时间进行划分并用色度图标注，由此追溯初始延误位置，但该方案针对的是单个列车的延误及其可视化，没有考虑多层耦合关系的复杂情况，因此局限性比较大。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种贴合实际、自动识别、反馈优化的基于多层耦合关系的列车运行偏差传播情况识别方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于多层耦合关系的列车运行偏差传播情况识别方法，包括以下步骤：

1)识别有效的列车事件时间序列，包括列车在每个经过站点的到达事件和出发事件；

2)统一提取列车活动数据，包括停站活动、区间运行活动、折返活动、以及到达或出发间隔活动；

3)构建列车事件和列车活动之间、列车活动与列车活动之间的耦合关系组合；

4)统计每个关系组内的列车运行偏差的变化，输出相应的分布函数和时空分布可视化结果。

优选地，所述的有效的列车事件时间序列具体为：根据城市轨道交通自动列车监控系统ATS提供的列车运行数据，去除由系统错误导致的异常值，并删除非正常停靠点的数据，得到有效事件数据，再按照所要提取的列车活动的类型需求进行排序，得到有效事件时间序列。

优选地，所述的列车活动的类型需求具体为：

提取所述的列车停站活动、区间运行活动和折返活动需要将所述有效事件数据按照日期、车号和发生时间进行升序排列，得到列车在各个车站的到达、出发事件的时间序列一；

提取所述的到达或出发间隔活动需要将所述有效事件数据按照日期、车站、方向和发生时间进行升序排列，得到各个车站的列车到达、出发事件的时间序列二。

优选地，每个所述的列车活动由两个相关联的列车事件组成，具体为：

根据所述列车在各个车站的到达、出发事件的时间序列一，相邻的同方向到-发事件组成停站活动，相邻的同方向发-到或发-发事件组成区间运行活动，相邻的反方向发-到或到-发事件组成折返活动；