[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

摘要

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，属于城市轨道交通节能评价体系构建领域。解决了现有城市轨道交通列车运行没有运行工况进行参考，造成牵引能耗的浪费，消耗能量大的问题。本发明利用列车实际运行数据，对列车的实际运行数据进行异常数据剔除替换处理，将所有的标准速度‑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作为标准运行工况；将标准工况的特征值与实际工况的特征值做归一化偏差计算，获得偏差矩阵，将偏差矩阵中每列数据的最小的值对应的标准速度‑时间候选片段进行拼接获得列车实际运行状态的典型速度‑时间工况。本发明适用于城市轨道交通构建参照工况使用。

主权项

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Tmax的初始候选片段的停车时间均为Tmax；获得剔除异常停车时间数据的候选片段；其中，Tmax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Vmax的速度数据替换为Vmax，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，Vmax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。