【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铁路轨道技术和大数据并行计算，涉及一种台账数据辅助的分布式高速铁路里程校正方法。
技术介绍
1、随着我国铁路运营规模不断在扩大，各种各样的铁路病害在不断地滋生，这对于列车的平稳舒适运行以及运行安全造成了严重的威胁。铁路部门为保证高铁的运营安全，通过轨检车、综合巡检车等高技术手段，对轨道基础设施服役状态进行定期巡检，积累了大量的轨道动态检测数据。这些动态检测数据反映了铁路的病害情况。但原始的动态检测数据可能存在里程偏差，这样就会增加铁路人员根据里程定位铁路轨道异常位置在现场复核的难度，因此需要将该偏差进行里程校正后再对其进行异常检测，从而判断铁路的健康情况。而随着大数据时代的到来，铁路检测数据量的不断积累，传统的人工里程校正手段以及串行算法的自动里程校正手段因为校正的速度过慢都不再适用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种台账数据辅助的分布式高速铁路里程校正方法，采用该方法能够辅助铁路技术人员进行轨道几何数据的里程校正，解决了目前里程校正速度慢的问题。
2、本专利技术所采用的技术方案是，台账数据辅助的分布式高速铁路里程校正方法，包括如下过程：读取高铁轨道几何的检测数据和台账数据，通过定位、匹配的方式找到与每条台账数据对应的台账曲线所匹配的检测曲线，然后进行平移校正；再通过等分插值方法将非曲线段进行校正，通过交替拼接得到完整的校正后数据。
3、本专利技术的特点还在于：
4、具体包括如下步骤：
5、步骤1，采集铁道作
6、步骤2，依次遍历并分割出台账曲线的每条数据并记录每个台账曲线及其延伸得到的检测曲线对应的每个里程点的索引、起止里程；
7、步骤3，将台账数据注册为rdd并通过分布式并行处理得到台账-检测点集对，使用滑动窗口并行计算获得最大相关系数及匹配的检测数据，然后将这个匹配的检测数据平移至与台账数据对齐，完成里程校正中曲线段部分的校正；
8、步骤4，通过等分插值的方式完成里程校正中非曲线段部分的校正并交替拼接，完成整个校正过程。
9、步骤1中，轨道几何检测数据是由轨道几何综合检测列车测得的铁路数据，而台账数据为轨道建设时为了记录轨道各弯道处的几何性质而保存下来的一份账簿。
10、步骤2的具体过程为：
11、步骤2.1，依次遍历并分割出台账曲线的每条数据,记为台账曲线集向量x＝(x1,x2,...xt),其中t为要校正的铁路对应的台账曲线的条数，单个台账曲线向量和分别为第i个台账曲线对应的起里程点和终里程点；用p＝(p1,p2,...pt)表示台账曲线的索引集合向量，向量p中的为第i个台账曲线对应的起里程点和终里程点的索引组成的向量；
12、步骤2.2，定义台账曲线分别向前后延伸2千米得到与该t个台账曲线对应的t个检测数据集向量为y＝(y1,y2,...yt)，其中yi为xi对应的前后里程延伸所找到的检测曲线路段(其中i取的取值范围为1～t)，这t个检测曲线对应的索引集合向量为q＝(q1,q2,...qt)，向量q中的为第i个台账曲线对应的检测曲线的起里程点和终里程点的索引组成的向量；
13、步骤2.3，将步骤2.1中的向量x、向量p与步骤2.2中的向量q、向量y组成点集对向量z＝(z1,z2,...zt)，其中向量zi＝((xi,pi),(yi,qi))，其中i取的取值范围为1～t。
14、步骤3的具体过程为：
15、步骤3.1，对计算皮尔逊相关系数进行数据准备，得到rdd5；
16、步骤3.2，在完成步骤3.1的数据准备工作后通过滑动窗口的方式，在rdd5上的每个点集对上使用一个长度为台账曲线里程点个数的滑动窗口，在检测曲线数据集y上进行依次滑动根据台账数据和检测数据的里程值和超高值进行皮尔逊相关系数的计算，将rdd5转化为rdd6；
17、步骤3.3，将步骤3.2计算的皮尔逊相关系数通过collect()算子或aggregate()算子将rdd6保存到本地，再将每个最大相关系数对应的检测曲线平移至于相应的台账曲线对齐，至此完成对于里程校正任务中曲线段部分的校正。
18、步骤3.1的具体过程为：
19、步骤3.1.1，将台账数据注册成为rdd1＝parallelize(x)；
20、步骤3.1.2，使用cache()算子将rdd1保存在内存当中；
21、步骤3.1.3，通过使用map()算子通过定义index()索引函数将rdd1中的x＝(x1,x2,...xt)转换为台账数据起止里程点对应的索引信息p＝(p1,p2,...pt)，即将rdd1转化为了rdd2＝parallelize(p)；
22、步骤3.1.4，将rdd1通过map()算子通过定义round()函数来延伸台账数据前后的2km的距离将x＝(x1,x2,...xt)转化为y＝(y1,y2,...yt)，即通过rdd1得到rdd3＝parallelize(y)；
23、步骤3.1.5，将rdd3通过map()算子使用index()索引函数将检测数据的起止里程点y＝(y1,y2,...yt)转化为对应的索引信息q＝(q1,q2,...qt)，即将rdd3转化为了rdd4＝parallelize(q)；
24、步骤3.1.6，通过zip()算子，将台账数据的和检测数据及它们对应的索引连接起来，即通过将rdd1、rdd2、rdd3、rdd4连接起来转化得到rdd5＝parallelize(z)，并将不再使用的存入内存中的rdd1使用unpersist()算子进行释放。
25、步骤3.2的具体过程为：
26、步骤3.2.1，定义皮尔逊相关系数计算公式：
27、
28、其中，为台账路段的各点均值，为检测路段的平均值。xi为当前台账曲线路段的第i个里程点，yi为对应的检测曲线路段第i个里程点，n为该台账曲线路段的总里程点个数，r为当前检测曲线与台账曲线之间的相关系数；
29、步骤3.2.2，对rdd5继续使用map()算子，定义函数为公式(1)，以滑动窗口的方式依次计算每个台账-检测数据点集对中，所有与台账数据长度相等的检测数据的子数据集和台账数据的皮尔逊相关系数，并且取每个点集对中所有计算的相关系数中最大的那个相关系数，及这个最大相关系数对应的检测曲线段的索引，从而将rdd5转化为rdd6＝parallelize(m)，其中的向量m＝(m1,m2,...mt)，并且为每个点集对的检测曲线索引和最大相关系数组成的点集对，为第i个点集对找到的相关系数最大的检测曲线的索引，ri为第i个点集对的最大相关系数。
30、步骤4的具体过程为：
31、步骤4.1，对于一段有t条台账信息记录的铁路段，则存在t+1个非曲线段，对于非首尾两端的非曲线段，对应的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.台账数据辅助的分布式高速铁路里程校正方法，其特征在于：包括如下过程：读取高铁轨道几何的检测数据和台账数据，通过定位、匹配的方式找到与每条台账数据对应的台账曲线所匹配的检测曲线，然后进行平移校正；再通过等分插值方法将非曲线段进行校正，通过交替拼接得到完整的校正后数据。
2.根据权利要求1所述的台账数据辅助的分布式高速铁路里程校正方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的台账数据辅助的分布式高速铁路里程校正方法，其特征在于：所述步骤1中，轨道几何检测数据是由轨道几何综合检测列车测得的铁路数据，而台账数据为轨道建设时为了记录轨道各弯道处的几何性质而保存下来的一份账簿。
4.根据权利要求3所述的台账数据辅助的分布式高速铁路里程校正方法，其特征在于：所述步骤2的具体过程为：
5.根据权利要求4所述的台账数据辅助的分布式高速铁路里程校正方法，其特征在于：所述步骤3的具体过程为：
6.根据权利要求5所述的台账数据辅助的分布式高速铁路里程校正方法，其特征在于：所述步骤3.1的具体过程为：
7.根据权利
8.根据权利要求7所述的台账数据辅助的分布式高速铁路里程校正方法，其特征在于：所述步骤4的具体过程为：
...【技术特征摘要】
1.台账数据辅助的分布式高速铁路里程校正方法，其特征在于：包括如下过程：读取高铁轨道几何的检测数据和台账数据，通过定位、匹配的方式找到与每条台账数据对应的台账曲线所匹配的检测曲线，然后进行平移校正；再通过等分插值方法将非曲线段进行校正，通过交替拼接得到完整的校正后数据。
2.根据权利要求1所述的台账数据辅助的分布式高速铁路里程校正方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的台账数据辅助的分布式高速铁路里程校正方法，其特征在于：所述步骤1中，轨道几何检测数据是由轨道几何综合检测列车测得的铁路数据，而台账数据为轨道建设时为了记录轨道各弯道处的几何性质而保存下...
【专利技术属性】
技术研发人员：靖稳峰，李欣雨，张雪松，刘盼盼，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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