一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法技术

本发明专利技术涉及一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法，包括以下步骤：(1)确定轨道交通能耗影响因素：(2)确定各能耗影响因素间的协同关系，建立协同关联矩阵O；(3)逐一分析各层因素之间的协同关联度：(4)由各层间的协同关联度得出总能耗协同关联度矩阵。与现有技术相比，本发明专利技术具有准确性更高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法
本专利技术涉及轨道交通智能信息处理技术，尤其是涉及一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法。
技术介绍
城市化进程的不断加快，在带动经济增长的同时也引起了诸多城市问题，其中城市交通需求与交通供给之间的矛盾所导致的交通拥堵、交通安全、环境污染、能源消耗等已经为世界各大城市面临的普遍问题。为降低城市化进程中出现的交通问题及负面效应，越来越多的城市选择了“公交优先”发展模式，城市轨道交通作为公共交通的重要组成部分，具有安全、准点、快速、环保能力大等特点，发展建设迅猛。分析城市轨道交通统计数据可知，城市轨道交通系统能耗影响主要因素及趋势部分可得，但其信息不完全，因此可作为典型的灰色系统进行分析。轨道交通能耗影响因素可以灰色关联理论以及层次分析方法为基础，通过建立轨道交通能耗影响因素的灰色关联层次分析模型，选择能够量化的影响因素指标作为分析序列，通过分析各能耗影响指标的变化对城市轨道交通总能耗水平高低的影响来确定相互影响程度，从而根据关联度大小排序得出城市轨道交通不同能耗影响因素的重要程度。但是，由于城市轨道交通系统能耗影响因素复杂且繁多，各因素之间既有相互作用，又有相互间的输入与输出联系。因此，在历史统计数据的基础上，要在众多影响因素中筛选出较为灵敏且便于度量的以及内涵丰富的主导性指标作为分析指标，除了遵循科学性、完备性、可操作性等指标构建的一般原则以外还应考虑到各因素间的协同关系。因此，综合各因素间的协同关系进行轨道交通能耗因素关联度建模是本专利技术的技术要点。
技术实现思路
本专利技术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准确性更高的轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定轨道交通能耗影响因素：(2)确定各能耗影响因素间的协同关系，建立协同关联矩阵O；(3)逐一分析各层因素之间的协同关联度：(4)由各层间的协同关联度得出总能耗协同关联度矩阵。所述的步骤(1)具体为：根据轨道交通能耗构成影响因素的关联层次分析，轨道交通能耗构成影响因素如下所示：第一层：X表示总能耗；第二层：X2，1表示列车运行能耗，X2，2表示车站运营能耗；第三层：X3，1表示基础设施，X3，2表示运输组织模式，X3，3表示动力设备，X3，4表示照明设备；第四层：X4，1表示列车属性，X4，2表示线路条件，X4，3表示技术速度，X4，4表示编组方案X4，5表示列车操纵控制；第五层：X５，1表示牵引动力传递效率，X５，2表示车载辅助设备能耗，X5，3表示列车自重，X5，4表示列车最大正线坡度，X5，5表示最小曲线半径，X5，6表示平均停站间距，X5，7与X4，3相同均表示技术速度，X5，8与X4，4相同均表示编组方案，X5，9表示速度均衡性，X5，10表示预判距离，X5，11与X3，3相同均表示动力设备，X5，12与X3，4相同均表示照明设备。所述的步骤(2)确定各能耗影响因素间的协同关系，建立协同关联矩阵O，其中Om表示第m层各因素之间的协同关系，具体过程如下：将第各层元素分别作为协同关联矩阵的行因素和列因素，矩阵元素Om，ij表示能耗影响因素Xm，i与Xm，j之间的协同关联程度，Om，ij由轨道能耗监测经验值得出，且0≤Om，ij≤1。所述的步骤(3)逐一分析各层因素之间的协同关联度具体为：对于第一层与第二层，同时假设第二层有n个元素，以X为参考序列，以X2，1，X2，2，…，X2，n为比较数列，假设x(k)为X的第k个数，x2i(k)为X2，i的第k个数，则参考序列：X＝{x(j1+|j1＝1，2，…，n}比较序列：X21＝{x21(j21)|j21＝1，2，…，n}……比较序列：X2i＝{x2i(j2i)|j2i＝1，2，…，n}，1≤i≤n则比较序列X2i对参考序列X的关联度为：考虑到各因素间的协同关联性，上式中其中，ρ为分辨系数，在0与1之间取值；另外各层之间的协同关联度计算过程同上。所述的总能耗协同关联度矩阵R如下：R＝(γ(X51)，γ(X52)，…，γ(X5，12))。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法，利用各目标间的既有相互作用，又有相互间的输入输出联系，得出各因素间的协同关联关系，建立轨道交通能耗影响因素的协同关联度模型，解决了以往能耗分析中各因素相互独立性的假设，使得能耗因素关联度模型更贴近实际情况，因而，准确性更高。附图说明图1为本专利技术轨道交通能耗构成因素及分析指标示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本专利技术的实施方式涉及一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法，包括确定轨道交通能耗影响因素、确定各能耗影响因素间的协同关系、逐一分析各层因素之间的协同关联度、由各层间的协同关联度得出总能耗协同关联度矩阵。具体步骤如下：(1)确定轨道交通能耗影响因素：轨道交通能耗影响因素关系如图1所示，轨道交通能耗只要由列车运行能耗和车站运营能耗两部分组成，其中列车运行运行能耗的影响因素主要有基础设施、运输组织模式两类，车站运营能耗则主要由动力设备、照明设备两类影响因素决定。其中每类因素又包括层次性的因素，具体如图1所示。轨道交通能耗构成因素分层关系如图1所示，根据轨道交通能耗构成影响因素的关联层次分析，轨道交通能耗构成影响因素如下所示：第一层：X表示总能耗；第二层：X2，1表示列车运行能耗，X2，2表示车站运营能耗；第三层：X3，1表示基础设施，X3，2表示运输组织模式，X3，3表示动力设备，X3，4表示照明设备；第四层：X4，1表示列车属性，X4，2表示线路条件，X4，3表示技术速度，X4，4表示编组方案X4，5表示列车操纵控制；第五层：X5，1表示牵引动力传递效率，X5，2表示车载辅助设备能耗，X5，3表示列车自重，X5，4表示列车最大正线坡度，X5，5表示最小曲线半径，X5，6表示平均停站间距，X5，7表示技术速度(与X4，3同)，X5，8表示编组方案(与X4，4同)，X5，9表示速度均衡性，X5，10表示预判距离，X5，11表示动力设备(与X3，3同)，X5，12表示照明设备(与X3，4同)；(2)确定各能耗影响因素间的协同关系，建立协同关联矩阵O，Om表示第m层各因素之间的协同关系：将第m层元素分别作为协同关联矩阵的行因素和列因素，矩阵元素Om，ij表示能耗影响因素Xm，j与Xm，j之间的协同关联程度，Om，ij由轨道能耗监测经验值得出，且0≤Om，ij≤1；(3)逐一分析各层因素之间的协同关联度：以第一层与第二层为例，同时假设第二层有n个元素，以X为参考序列，以X2，1，X2，2，…，X2，n为比较数列，假设x(k)为X的第k个数，x2i(k)为X2，j的第k个数，则X＝{x(j1)|j1＝1，2，…，n}参考序列X21＝{x21(j21)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定轨道交通能耗影响因素：(2)确定各能耗影响因素间的协同关系，建立协同关联矩阵O；(3)逐一分析各层因素之间的协同关联度：(4)由各层间的协同关联度得出总能耗协同关联度矩阵。

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定轨道交通能耗影响因素：(2)确定各能耗影响因素间的协同关系，建立协同关联矩阵O；(3)逐一分析各层因素之间的协同关联度：(4)由各层间的协同关联度得出总能耗协同关联度矩阵；所述的步骤(2)确定各能耗影响因素间的协同关系，建立协同关联矩阵O，其中Om表示第m层各因素之间的协同关系，具体过程如下：将第各层元素分别作为协同关联矩阵的行因素和列因素，矩阵元素Om,ij表示能耗影响因素Xm,i与Xm,j之间的协同关联程度，Om,ij由轨道能耗监测经验值得出，且0≤Om,ij≤1。2.根据权利要求1所述的一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体为：根据轨道交通能耗构成影响因素的关联层次分析，轨道交通能耗构成影响因素如下所示：第一层：X表示总能耗；第二层：X2,1表示列车运行能耗，X2,2表示车站运营能耗；第三层：X3,1表示基础设施，X3,2表示运输组织模式，X3,3表示动力设备，X3,4表示照明设备；第四层：X4,1表示列车属性，X4,2表示线路条件，X4,3表示技术速度，X4,4表示编组方案X4,5表示列车操纵控制；第五层：X5,1表示牵引动力传递效率，X5,2表示车载辅助设备能耗，X5,3表示列车自重，X5,4表示列车最大正线坡度，X5,5表示最小曲线半径，X5,6表示平均停站间距，X5,7与X4,3相同均表示技术速度，X5,8与X4,4相同均表示编组方案，X5,9表示速度均衡性，X...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩华，吴飞，陈晓圣，陈宾喆，王佳旻，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31