用于铁路列控设备多源数据的分析评价方法及系统技术方案

本发明专利技术属于轨道交通技术领域，公开了一种用于铁路列控设备多源数据的分析评价方法及系统，分析评价方法包括：步骤S1：从列控设备上获取所述多源数据，并对所述多源数据进行分类处理；步骤S2：利用滑动窗口策略对分类处理后的所述多源数据进行关联、综合分析及状态评价，后输出评价结果；步骤S3：根据所述评价结果进行相应处理。通过本发明专利技术能够有效消除列控系统在交互数据一致性校验时存在问题导致的安全隐患，实现对列控系统交互数据全时段、全过程的安全隐患监督。

Analysis and evaluation method and system for multi-source data of railway train control equipment

【技术实现步骤摘要】
用于铁路列控设备多源数据的分析评价方法及系统
本专利技术属于轨道交通
，特别涉及一种用于铁路列控设备多源数据的分析评价方法及系统。
技术介绍
列控系统组成复杂、接口异构，某一设备的状态往往和与其有连接关系的其它设备状态息息相关，同样，由于系统内部数据流交互频繁，数据交互的有效性和数据收发的一致性也是列控系统正常运转的关键，要想实现对整个列控系统的实时、动态、闭环监测和综合评价，就必须对列控系统各子系统进行并行监测，通过对并行监测数据的聚类和分析，挖掘某一时刻或某一时间段内列控系统设备或数据的异常状态。所谓列控系统的多源数据，就是反映某列控设备单元模块的运行状态在不同列控设备中的分别表述，列控系统依据此类数据和联锁关系模型，实现信号显示和列车控制的信息联锁，比如某轨道区段的占用状态，在轨道电路设备、列控中心设备、计算机联锁设备、调度集中设备中都分别进行显示并将该状态作为本设备的联锁逻辑运算参数进行相关控制。列控系统的运行状态如列车的位置、速度、轨道电路编码信息、轨道电路占用信息、信号机状态、道岔转辙机状态、列车进路状态等属于列控系统的运行信息，随着地面信号的开放、列车在轨道上的行驶，其状态实时变化，状态关系模型如图1所示。图1中，以103G为例，当列车压入该轨道区段时，该区段为“占用”状态，对应信号机显示红灯，当列车进入102G驶离103G时，该区段则变化为“空闲”状态，同时该区段轨道编码由L5（L5码对应的频率为21.3Hz，准许列车按规定速度运行，表示运行前方至少7个闭塞分区空闲）变为HU（HU码对应的频率为26.8Hz，要求及时采取停车措施），正常情况下，随着列车继续向下一个闭塞分区前行，该区段的编码以HU-U-LU-L-L2-L3-L4-L5的码序自动变化。由此可见，列控系统的运行状态具有显著的“时变”特点。所谓接口交互，实际上就是两个设备之间或多个设备之间通过接口通信进行的数据收发，此类数据具有鲜明的“窗口”特性，即系统间的交互往往都是在某一时间窗口内进行的，而且随着列控系统的运行，交互数据也在实时变化。以轨道电路编码信息为例，列控中心根据列车进路和列车占用情况负责将所辖区域内每个轨道区段的轨道电路编码信息发送给轨道电路设备，轨道电路设备接收该编码信息并以特定低频信号加载频信号的方式将编码信息通过钢轨传递给占压至该区段的车载ATP设备，车载ATP通过轨道电路接收天线接收该信息并据此控制列车运行速度。如图2所示，当列车占压103G之前的时间窗口（记为Tw1），列控中心与轨道电路交互的该轨道区段编码为L5码；当列车占压至103G的时间窗口（记为Tw2），列控中心与轨道电路、轨道电路与车载ATP交互的该轨道区段编码是占用检查码；当列车驶离103G进入102G的时间窗口（记为Tw3），列控中心与轨道电路交互的该轨道区段编码为HU码，当列车驶入103G前方第8个区段时（记为Tw4），列控中心与轨道电路交互的该轨道区段编码恢复为L5码。也就是说，正常情况下，随着列车位置的移动，在不同的时间窗口，对于同一信号设备，列控系统间交互的数据是变化的，只有对交互时间“窗口”内的数据进行记录和检查才是有意义的。如果忽略时间窗口的限制对交互数据的一致性进行检查，以103G为例，以列控中心在Tw1时间窗口发送的L5码与轨道电路Tw3时间窗口接收的HU码比较是不一致的，与轨道电路Tw4时间窗口接收的L5码比较又是一致的，但这两次比较都是错误的。目前通常对列控系统内外部交互数据的一致性校验的做法，主要是对非同步到达的实时数据进行一些固定时间延迟等待进行数据对齐，或者将实时数据存入数据库或数据文件，通过尾部时间戳的识别，对交互数据进行数据对齐，以此来实现同一时刻交互数据的一致性校验，但此类方法存在系统运算资源消耗大、判断滞后、效率不高、误判漏判等一系列问题。具体地说，由于多源数据的并发和异步特征，导致数据校验效率低下，校验结果难以准确反映数据的一致性，导致误判较多；另外由于多源数据的快速时变特征和系统处理性能的瓶颈，存在大量数据漏校验现象，难以有效实现对列控系统交互数据全时段、全过程的安全隐患监督。综上，亟需开发一种克服上述缺陷的用于多源数据的分析评价方法及系统。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种用于铁路列控设备多源数据的分析评价方法，其中，包括：步骤S1：从列控设备上获取所述多源数据，并对所述多源数据进行分类处理；步骤S2：利用滑动窗口策略对分类处理后的所述多源数据进行关联、综合分析及状态评价，后输出评价结果；步骤S3：根据所述评价结果进行相应处理。上述的分析评价方法，其中，所述步骤S1中包括：步骤S11：分析挖掘某一时间窗口内的多源数据信息以获取多个所述多源数据；步骤S12：对每一所述多源数据设置标签；步骤S13：根据所述标签对所述多源数据进行分类整理。上述的分析评价方法，其中，所述步骤S2中包括：步骤S21：设置所述滑动窗口的尺寸；步骤S22：当数据一致性比较队列内每收到某设备的一包有效的多源数据时，则在设定的所述滑动窗口内对与其相关的同一数据进行评价并输出评价结果。上述的分析评价方法，其中，所述步骤S21中还包括：结合车速信息对所述滑动窗口的尺寸进行动态调整。上述的分析评价方法，其中，所述步骤S22中还包括：当与其相关的同一数据在设定的所述滑动窗口内存在且一致时，输出数据一致的评价结果，否则输出数据不一致的评价结果。上述的分析评价方法，其中，所述步骤S22中还包括：当与其相关的同一数据在设定的所述滑动窗口内存在且一致时，以及多源数据及与其相关的同一数据的时间戳在一预设范围内时输出数据一致的评价结果，否则输出数据不一致的评价结果。上述的分析评价方法，其中，当所述车速信息低于一阈值时，放大所述滑动窗口的尺寸；当所述车速信息高于一阈值时，减小所述滑动窗口的尺寸。上述的分析评价方法，其中，所述步骤S3中包括：当输出数据一致的评价结果时，则对该多源数据进行匹配标记；或，当输出数据不一致的评价结果时，则进行报警。本专利技术还提供一种用于铁路列控设备多源数据的分析评价系统，其中，包括：数据处理单元，从列控设备上获取所述多源数据，并对所述多源数据进行分类处理；评价单元，利用滑动窗口策略对分类处理后的所述多源数据进行关联、综合分析及状态评价，后输出评价结果；评价结果处理单元，根据所述评价结果进行相应处理。上述的分析评价系统，其中，所述数据处理单元包括：数据获取模块，分析挖掘某一时间窗口内的多源数据信息以获取多个所述多源数据；标签设置模块，对每一所述多源数据设置标签；整理模块，根据所述标签对所述多源数据进行分类整理。上述的分析评价系统，其中，所述评价单元包括：窗口设置模块，设置所述滑动窗口的尺寸；结果输出模块，当数据一致性比较队本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铁路列控设备多源数据的分析评价方法，其特征在于，包括：/n步骤S1：从列控设备上获取所述多源数据，并对所述多源数据进行分类处理；/n步骤S2：利用滑动窗口策略对分类处理后的所述多源数据进行关联、综合分析及状态评价，后输出评价结果；/n步骤S3：根据所述评价结果进行相应处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于铁路列控设备多源数据的分析评价方法，其特征在于，包括：
步骤S1：从列控设备上获取所述多源数据，并对所述多源数据进行分类处理；
步骤S2：利用滑动窗口策略对分类处理后的所述多源数据进行关联、综合分析及状态评价，后输出评价结果；
步骤S3：根据所述评价结果进行相应处理。


2.如权利要求1所述的分析评价方法，其特征在于，所述步骤S1中包括：
步骤S11：分析挖掘某一时间窗口内的多源数据信息以获取多个所述多源数据；
步骤S12：对每一所述多源数据设置标签；
步骤S13：根据所述标签对所述多源数据进行分类整理。


3.如权利要求1所述的分析评价方法，其特征在于，所述步骤S2中包括：
步骤S21：设置所述滑动窗口的尺寸；
步骤S22：当数据一致性比较队列内每收到某设备的一包有效的多源数据时，则在设定的所述滑动窗口内对与其相关的同一数据进行评价并输出评价结果。


4.如权利要求3所述的分析评价方法，其特征在于，所述步骤S21中还包括：结合车速信息对所述滑动窗口的尺寸进行动态调整。


5.如权利要求3所述的分析评价方法，其特征在于，所述步骤S22中还包括：
当与其相关的同一数据在设定的所述滑动窗口内存在且一致时，输出数据一致的评价结果，否则输出数据不一致的评价结果。


6.如权利要求3所述的分析评价方法，其特征在于，所述步骤S22中还包括：
当与其相关的同一数据在设定的所述滑动窗口内存在且一致时，以及多源数据及与其相关的同一数据的时间戳在一预设范围内时输出数据一致的评价结果，否则输出数据不一致的评价结果。


7.如权利要求4所述的分析评价方法，其特征在于，当所述车速信息低于一阈值时，放大所述滑动窗口的尺寸；当所述车速信息高于一阈值时，减小所述滑动窗口的尺寸。


8.如权利要求5或6所述的分析评价方法，其特征在于，所述步骤S3中包括：
当输出数据一致的评价结果时，则对该多源数据进行匹配标记；或，
当输出数据不一致的评价结果时，则进行报警。


9.一种用于铁路列控...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹春雷，蒋灵明，陈宏达，燕翔，肖潜，陈建鑫，
申请(专利权)人：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11