一種ctcs-3級列控車載實時信息抽取方法裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高速鐵路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于高鐵控制技術(shù)風(fēng)險與故障控制 領(lǐng)域中的產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002] 從CTCS-3級列車運行安全的角度來考慮，當一輛列車在封閉運行時，對于安全方 面的考慮，可以將安全所涉及的信息分為常規(guī)安全信息和變化安全信息；通常安全所涉及 的信息由這兩種信息混合而成；比如說常規(guī)安全包括列車速度信息、列車位置信息、列車基 本參數(shù)、線路數(shù)據(jù)以及行車環(huán)境條件等六大類，這六大類僅僅是針對列車的信息，而實際上 還包括軌道安全信息，供電安全信息等。變化安全信息涉及的是外部的突然影響，一般分為 自然環(huán)境和施工環(huán)境兩大類，即行車環(huán)境條件是影響列車運行的外在條件的總稱。主要包 括天氣狀況、自然災(zāi)害、線路塌方、外電網(wǎng)狀況、落物、事故等信息，是影響列車正常運行的 重要因素。這兩大類都是突發(fā)性的安全信息影響，而這兩種信息互相作用后會給列車的常 規(guī)安全信息帶來風(fēng)險，因此稱之為混合性的安全信息分析。如何對混合性的安全信息進行 混合收集與分析，并排除干擾，抽取有用的信息是傳統(tǒng)方法所不能解決的，傳統(tǒng)的固定閉塞 將線路劃分為無數(shù)個軌道區(qū)段，利用軌道繼電器的狀態(tài)來判斷列車占用和線路空閑，粗略 地檢測列車位置，定位誤差為一個閉塞分區(qū)長度。尤其是當列車速度達到200km/h以上后， 列車緊急制動距離變長，要保證前后列車在高速追蹤運行時的安全，需要對列車的安全信 息進行連續(xù)、實時、準確的抽取，誤差盡可能要小，因此傳統(tǒng)的用軌道電路來檢測列車安全 信息的方法已無法滿足高速列車的安全控制要求，需要依靠其他技術(shù)手段來實現(xiàn)。
[0003] 由于CTCS-3級設(shè)備的增加導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜程度增大，各種信息傳輸路徑延長，并使 時效性受到影響。同時，不同的數(shù)據(jù)發(fā)送有可能發(fā)生沖突并導(dǎo)致信息錯誤。此外，由于列車 運行速度很高，系統(tǒng)對接口處理能力要求極高，一旦接口出現(xiàn)問題，將危及行車安全。因此， 為了進一步提高系統(tǒng)安全，有必要得到一種更為高效的列車實時信息的抽取及判斷方法， 從而降低CTCS-3系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤的幾率，提高高速鐵路CTCS-3系統(tǒng)最關(guān)鍵的涉安信息抽取 成功率。
[0004] 基于以上問題，本發(fā)明相較于以往司機加列控中心操作等傳統(tǒng)方式，其數(shù)據(jù)抽取 用于決策的作用有明顯的增加。尤其是人參與的繁復(fù)性及需要投入的人力物力成本都大大 減少，即本發(fā)明實現(xiàn)了一種有助于高鐵領(lǐng)域的列車安全運營實時信息抽取的裝置系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：1、數(shù)據(jù)抓取精度提高。2、提高基于數(shù)據(jù)的決策可靠 性。
[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
[0007] -種CTCS-3級列控車載實時信息抽取方法裝置包括實際操作偵聽單元，列車狀 態(tài)接收單元，地質(zhì)數(shù)據(jù)分析單元，列車進路單元，自然環(huán)境數(shù)據(jù)收集單元，列車信息爬取單 元，搜索策略單元和風(fēng)險決策單元；
[0008] 首先列控中心對施工區(qū)域進行權(quán)限賦予，施工區(qū)域放置施工單位的探頭，通過探 頭把施工區(qū)域的數(shù)據(jù)實時傳送給實際操作偵聽單元，實際操作偵聽單元包括軌道壓力傳感 器，重力傳感器，陀螺儀，軌道位移誤差儀；
[0009] 軌道壓力傳感器對軌道進行壓力計算，壓力計算的第一公式為：
[0010]第一公式P=工工yv(H2-n2)d〇 ;
[0011] 其中P為施工區(qū)域在作業(yè)時列車瞬間經(jīng)過的區(qū)域時所計算出的軌道壓力值；y為 軌道板的密度，V為施工區(qū)域在作業(yè)時列車瞬間經(jīng)過的速度，H為施工區(qū)域與列車之間的距 離，n為列車車身通過受影響軌道板的區(qū)域，d〇為壓力元素；
[0012] 通過第一公式得出施工區(qū)域在作業(yè)時列車瞬間經(jīng)過的區(qū)域時所計算出的軌道壓 力值，并傳送給列車狀態(tài)接收單元；
[0013] 重力傳感器的作用是收集施工區(qū)域在作業(yè)時對列車本身的細微加速度的影響，通 過列車加速度對重力傳感器產(chǎn)生變形，并且通過測量其變形量并用相關(guān)電路轉(zhuǎn)化成電壓輸 出，然后把電壓輸出進行記錄并傳送給列車狀態(tài)接收單元；
[0014] 陀螺儀的作用是收集施工區(qū)域在作業(yè)時對列車本身的位移的影響，通過列車的位 移對陀螺儀產(chǎn)生變形，并且通過測量其變形量并用相關(guān)電路轉(zhuǎn)化成電壓輸出，然后把電壓 輸出進行記錄并傳送給列車狀態(tài)接收單元；
[0015] 軌道位移誤差儀是收集施工區(qū)域在作業(yè)時對軌道本身的位移的影響，由三個裝置 組成，一個存儲器，一個位移誤差校準和兩個圓形探柱，一個位移誤差校準和兩個圓形探柱 的目的是輸出軌道位移偏差的三維數(shù)據(jù)和角度數(shù)據(jù)，通過存儲器存儲為位差矩陣的形式， 并傳送給列車狀態(tài)接收單元；
[0016] 列車狀態(tài)接收單元還要接收整個封閉行車區(qū)域的軌道探傷數(shù)據(jù)，路基沉降數(shù)據(jù)， 供電數(shù)據(jù)，信號系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)，線路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；通過自相關(guān)函數(shù)判斷上述數(shù)據(jù)對運行中列車 的影響，并傳送給狀態(tài)緩存模塊；
[0017] 自然環(huán)境數(shù)據(jù)收集單元包括收集地震基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和天氣基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，天氣基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包 括降水和氣壓值，收集得到的地震基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和天氣基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳送給地質(zhì)數(shù)據(jù)分析單元；
[0018] 然后地質(zhì)數(shù)據(jù)分析單元通過對列車行車區(qū)域的封閉環(huán)境的土質(zhì)和坡度的計算，計 算出異物滾落速率；
[0019] 地質(zhì)數(shù)據(jù)分析單元包括數(shù)據(jù)收集模塊，數(shù)據(jù)收集模塊通過異物撞擊數(shù)據(jù)和異物滾 落速率計算出對軌旁和軌道的設(shè)備影響，并且傳送給列車狀態(tài)接收單元；
[0020] 列車進路單元包括進路表更新模塊，進路表緩存模塊；進路表更新模塊里的進路 表由列控中心實時更新，并且隨后將更新后的進路表緩存到進路表緩存模塊；
[0021] 列車信息爬取單元包括自然環(huán)境數(shù)據(jù)爬取，列車狀態(tài)數(shù)據(jù)爬取，列車進路數(shù)據(jù)爬 取和列車位置數(shù)據(jù)模塊四大功能；
[0022] 列車狀態(tài)接收單元、列車進路單元和自然環(huán)境數(shù)據(jù)收集單元發(fā)出的數(shù)據(jù)使用時間 戳和XML格式以進行數(shù)據(jù)封裝得到封裝數(shù)據(jù)，封裝數(shù)據(jù)作為列車信息爬取單元的輸入；
[0023] 列車信息爬取單元包括自然環(huán)境數(shù)據(jù)爬取，列車進路數(shù)據(jù)爬取，列車狀態(tài)數(shù)據(jù)爬 取和列車位置數(shù)據(jù)模塊；其中列車位置數(shù)據(jù)模塊是從列車本身抽取的列車位置信息數(shù)據(jù)， 包括列車的絕對位置信息和列車的相對位置信息，列車的絕對位置信息包括列車停在火車 站中地標信息，方位信息；列車的相對位置信息包括多輛列車之間的間距信息；列車位置 信息數(shù)據(jù)進行關(guān)鍵信息和非關(guān)鍵信息區(qū)分，用錨標簽封裝，由列車信息爬取單元爬??；
[0024] 列車信息爬取單元利用封裝數(shù)據(jù)里的時間戳和XML格式從列車狀態(tài)接收單元中 爬取整個封閉行車區(qū)域的軌道探傷數(shù)據(jù)，路基沉降數(shù)據(jù)，供電數(shù)據(jù)，信號系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)，線 路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；從自然環(huán)境數(shù)據(jù)收集單元中爬取地震基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和天氣基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，天氣基礎(chǔ)數(shù) 據(jù)包括降水和氣壓值；從列車進路單元爬取更新后的進路表；
[0025] 列車信息爬取單元將爬取后得到的各種數(shù)據(jù)加上從列車位置數(shù)據(jù)模塊抽取的列 車位置信息數(shù)據(jù)作為向量進行數(shù)據(jù)封裝，每個向量都帶有時間戳，得到帶時間戳爬取后列 車數(shù)據(jù)，作為搜索策略單元的輸入；同時，對帶時間戳爬取后列車數(shù)據(jù)建立多徑時變傳輸信 道模型，利用所建的多徑時變傳輸信道模型產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，根據(jù)實際的傳輸信道受噪聲影響 的情況，對所建的多徑時變傳輸信道模型增加噪聲，模擬得到模擬后帶時間戳爬取后列車 數(shù)據(jù)；將帶時間戳爬取后列車數(shù)據(jù)與模擬后帶時間戳爬取后列車數(shù)據(jù)比對，去除帶時間戳 爬取后列車數(shù)據(jù)中的信號衰弱造成的數(shù)據(jù)噪聲；
[0026] 搜索策略單元包括布爾檢索的比對和夾角余弦系數(shù)的比對，其作用是：根據(jù)帶時 間戳爬取后列車數(shù)據(jù)進行風(fēng)險檢索；首先利用布爾檢索對帶時間戳爬取后列車數(shù)據(jù)中的高 風(fēng)險數(shù)據(jù)直接對比檢出，送交風(fēng)險決策單元；
[0027] 對于非高風(fēng)險數(shù)據(jù)，將帶時間戳爬