【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的地铁车站数字孪生模型构建方法
[0001]本专利技术涉及轨道交通监控系统，特别是一种基于大数据的地铁车站数字孪生模型构建方法。
技术介绍
[0002]随着自动化技术在轨道交通TCC、综合监控和智慧车站的不断应用，各个系统内部积累了大量的物理感知数据、模型生成数据和虚实融合数据，数据呈现多来源、多种类、多结构的特点，存在数据融合困难、信息孤岛等问题。数字孪生(Digital Twin)是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生技术作为数字世界与物理世界两个领域之间的桥梁，可以提供物理对象和过程的实时虚拟表示，为了给用户带来持续价值的数字孪生项目落地，需要持续稳定的数据驱动、更智能分析技术和更丰富的可视化展现。大数据技术可以高效稳定处理海量数据，很好地解决了多源异构、时空对齐和数据融合等问题，为数字孪生建模提供了新的手段和新的方向。
[0003]目前，轨道交通地铁车站智慧运维系统采...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的地铁车站数字孪生模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)构建地铁车站数字孪生虚拟设备的基础模型，设计“一物一码”标签和状态时标实现对地铁车站监控设备在各种维度建模，所述维度包括多源、异构、时间和空间；(2)数字化地铁车站数字孪生虚拟设备的行为模型，主要包括数字化地铁车站的监控设备在设计、建设和运维过程中的工作流程和应急处理流程，以及设备之间的关联关系；(3)设计开发基于容器化的多态分析技术实现地铁车站的多种状态模式，所述状态模式包括实时状态模式、历史状态模式、特征状态模式和多预测状态模式，通过上述多个模式的组合实现车站运维在各种场景下的不同功能需求。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的地铁车站数字孪生模型构建方法，其特征在于，步骤(1)中所述的构建地铁车站数字孪生虚拟设备的基础模型，是指在数据仓库中按照“一物一码”原则建立地铁车站的数字化模型；所述“一物一码”原则指所有采集系统监控设备模型与大数据模型建立一一对应关系，多源数据中相同设备不同属性时，在相同设备建立不同属性即可，相同设备相同属性时，属性只建一遍，包括：车站唯一性编码规则为“线路ID.车站ID”，车站设备唯一性编码规则为“线路ID.车站ID.专业ID.设备类型ID.设备ID”，属性唯一性编码规则为“线路ID.车站ID.专业ID.设备类型ID.设备ID.属性类型ID.属性ID”。3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的地铁车站数字孪生模型构建方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：(1.1)构建地铁车站数字孪生虚拟设备的基础模型的状态时标：采集系统中监控设备设备更新状态的时间戳，采集系统上传变化状态时将时间戳同时上传；使用Flink框架实时和批处理处理所有的具有状态时标的采集数据，动态映射监控设备的虚拟对象；(1.2)构建地铁车站数字孪生虚拟设备的基础模型中的动态映射：采集系统上传采集数据，经过ETL过程后，程序通过hash映射标签，更新属性状态；(1.3)构建地铁车站数字孪生虚拟设备的基础模型中的处理多源异构数据：大数据平台与采集系统进行对时后，虚拟设备的多个数据源的状态更新，程序比较设备实时时标和采集时标，如果实时时标大于采集时标，该状态数据丢弃，如果实时时标小于采集时标，状态更新，实时时标更新；(1.4)构建地铁车站数字孪生虚拟设备的基础模型中的处理时间维度数据：在大数据平台内部对监控设备在时间和频率同步统计，便于后期分析；(1.5)构建地铁车站数字孪生虚拟设备的基础模型中的处理空间维度数据：在大数据平台内部统一划分多层空间区域，包括车站、站台、站厅、三维网格区域，利用挖掘监控设备深层关系。4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的地铁...
【专利技术属性】
技术研发人员：张振山，路红娟，肖声，陈莉莉，胡波，费洋，
申请(专利权)人：南瑞轨道交通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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