基于区间限速和专家经验的虚拟地铁列车运行大数据生成方法技术

本发明专利技术公开基于区间限速和专家经验的虚拟地铁列车运行大数据生成方法，通过调查地铁运行的实际数据和咨询有关专家来获得虚拟数据的牵引区间、速度区间、站距区间、变速区间等限定参数，使得生成的虚拟数据范围小，信度高；然后根据动力学知识假设地铁列车的五段式运行方式，以便于生成列车的虚拟速度

【技术实现步骤摘要】
基于区间限速和专家经验的虚拟地铁列车运行大数据生成方法


[0001]本专利技术涉及数据处理
，尤其涉及基于区间限速和专家经验的虚拟地铁列车运行大数据生成方法。

技术介绍

[0002]近年来，地铁列车的运行数据获取方式可分为跟踪仿真生成的单条运行曲线和人工驾驶数据的采样两种。其中，仿真生成单条运行曲线有以下研究：通过读入数据、数据预处理、设定计算区间、计算并输出结果4个步骤仿真生成参考运行曲线；采用遗传算法找出地铁列车关键点的位置和地铁列车加速度，然后利用地铁列车运动学知识得到速度曲线；采用非参数化的迭代学习方法进行优化单条地铁列车速度曲线；采用PSO
‑
CS算法为地铁列车提供最优控制目标曲线。但这种获取地铁列车运行数据的方法生成过程比较复杂，优化时间长，并且生成的曲线只能适应一种运行时间。
[0003]另外，有研究从人工驾驶专家的运行曲线中获取数据进行挖掘，每0.5s对地铁列车的状态进行采样，得到地铁列车的速度
‑
位移曲线，这种方法费时费力且效率不高，得到的数据也只能适用于该段运行区间以及所设定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于区间限速和专家经验的虚拟地铁列车运行大数据生成方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤1，根据专家经验和资料设置虚拟地铁列车的参数区间，参数区间包括加速度区间、速度区间、车站间距区间和变速距离区间；步骤2，利用五段式运行法将虚拟地铁列车的运行曲线进行分段，并分别设定每个阶段运行预设参数；步骤3，利用设定的五段式运行法的每个阶段运行参数计算得到若干组虚拟地铁列车的运行数据，并分别利用绘图工具生成对应运行曲线；步骤4，根据研究需求设定筛选条件得到对应的运行曲线；步骤5，对每条筛选出的曲线进行等时间隔的曲线数据采样，并输出每个时间点列车所处状态。2.根据权利要求1所述的基于区间限速和专家经验的虚拟地铁列车运行大数据生成方法，其特征在于：步骤1的参数区间的设置具体包括以下步骤：步骤1
‑
1，基于实际地铁列车资料计算得到实际地铁列车加速度区间，配置虚拟地铁列车的加速度区间包含实际地铁列车加速度区间；即实际地铁列车加速度区间为虚拟地铁列车的加速度区间的子集；步骤1
‑
2，基于实际地铁列车资料计算得到实际地铁列车运行的速度区间，配置虚拟地铁列车的速度区间包含实际地铁列车运行的速度区间；即实际地铁列车运行的速度区间为虚拟地铁列车运行的速度区间的子集；步骤1
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3，基于实际地铁列车线路的相邻两个车站间距区间，配置虚拟地铁列车线路的相邻两个车站间距区间包含实际地铁列车线路的相邻两个车站间距区间；即实际地铁列车线路的相邻两个车站间距区间为虚拟地铁列车线路的相邻两个车站间距区间的子集；步骤1
‑
4，将虚拟地铁列车的运行过程分为四段变速过程和一段匀速过程，设定变速距离为100
‑
600m，步长为50m，以形成变速距离区间。3.根据权利要求1所述的基于区间限速和专家经验的虚拟地铁列车运行大数据生成方法，其特征在于：步骤2中五段式运行法将虚拟地铁列车的运行曲线依次分为第一次变速阶段、第二次变速阶段、匀速行驶阶段、第三次变速阶段和第四次变速阶段，四段变速过程和一段匀速过程的预设参数包括预设变速距离dis、第一次加速限速v
max1
、表示第二次变速加速度a
max2
和第一次变速加速度a
max1
；匀速行驶距离runtance。4.根据权利要求3所述的基于区间限速和专家经验的虚拟地铁列车运行大数据生成方法，其特征在于：步骤2中每个阶段运行参数的计算如下：第一次变速阶段：第一次变速阶段的加速时间t1由第一次加速限速v
max1
和第一次变速加速度a
max1
计算得到，如式(1)所示：第一次变速阶段的匀速行驶时间th1由第一次变速剩余预设变速距离Lef1和第一次加速限速v
max1
计算得到，如式(2)所示：
第一次变速剩余预设变速距离Lef1由预设变速距离dis和第一次加速距离s1计算得到，如式(3)所示：Lef1＝dis
‑
s1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)第一次加速距离s1由第一次变速阶段的加速时间t1和第一次加速限速v
max1
计算得到，如式(4)所示：第一阶段的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德旺，芦玉琦，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：