列車節(jié)能運行圖優(yōu)化系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道交通領域，具體地，涉及一種列車節(jié)能運行圖優(yōu)化系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]在列車日常運營過程中，列車牽引能源消耗在運營成本中占有很大的比例。在運營情況能夠滿足日班計劃且尚有余裕的情況下，如何降低列車牽引能耗成為必須解決的重要問題之一。
[0003]在現(xiàn)有技術中，可以通過改進列車運行曲線來降低列車牽引能耗，而列車在同一區(qū)間內按照不同的運行曲線進行行駛時需要不同的運行時分。
[0004]為了滿足節(jié)能的需求，在編制列車節(jié)能運行圖時會使用不同的區(qū)間運行時分來指導列車按照不同的運行曲線進行行駛。然而，目前在編制列車節(jié)能運行圖的過程中，對于運行圖的優(yōu)化調整還只能依賴于經驗，缺少通過調整列車運行時分以達到節(jié)能目的的參考依據。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種列車節(jié)能運行圖優(yōu)化系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法可以根據列車的節(jié)能要求輸出相應的列車運行時分，為編制列車節(jié)能運行圖提供參考依據。
[0006]本發(fā)明一方面提供了一種列車節(jié)能運行圖優(yōu)化系統(tǒng)，該優(yōu)化系統(tǒng)包括:信息采集單元，用于采集列車信息，該列車信息包括機車類型、編組方式、列車能耗值和列車運行時分；數據存儲單元，用于存儲所述列車信息；數據挖掘單元，用于讀取所述列車信息并對所述列車信息進行分析計算，得到一包含所述機車類型、所述編組方式、所述列車能耗值和所述列車運行時分的關系式，并根據該關系式計算所要求的列車能耗值所對應的列車運行時分。
[0007]優(yōu)選地，所述機車類型為所述機車的額定功率，所述編組方式為列車重量值；所述關系式為γ能耗=w功率X功率+W糧ΧΜ? +W時分X時分，其中，Y能耗代表所述列車能耗值，X功率代表所述額定功率，Xjii代表所述列車重量值，代表所述列車運行時分，W_5、胃^^和w_分別是所述X功率、Χ!?和X.的系數，該系數利用所述列車信息對所述關系式進行線性回歸并利用最小二乘法估算出。
[0008]優(yōu)選地，所述機車類型使用相應的額定功率替換，所述編組方式使用相應的列車重量值替換。
[0009]優(yōu)選地，所述關系式為Y能耗=w功率X功率+W重量X重量+W時分X時分，其中，Y能耗代表所述列車能耗值，代表所述額定功率，代表所述列車重量值，代表所述列車運行時分，W功率、W重量和W時分分別是所述X功率、X重量和X時分的系數。
[0010]優(yōu)選地，所述列車信息還包括列車在各站之間的運行事件；所述數據挖掘單元還用于對所述列車信息進行減噪，該減噪包括若列車在運行過程中發(fā)生影響所述列車能耗值和所述列車運行時分的運行事件，則刪除相應的列車信息。
[0011]優(yōu)選地，所述影響所述列車能耗值和所述列車運行時分的運行事件包括列車在運行時發(fā)生臨時停車、緊急制動、速度超過限速范圍、臨時限速。
[0012]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括運行圖編制單元，用于根據所述列車運行時分編制列車節(jié)能運行圖。
[0013]本發(fā)明另一方面提供了一種列車節(jié)能運行圖優(yōu)化方法，該方法包括以下步驟:S1、采集列車信息，該列車信息包括機車類型、編組方式、列車能耗值和列車運行時分；S2、存儲所述列車信息；S3、讀取所述列車信息并對所述列車信息進行分析計算，得到一包含所述機車類型、所述編組方式、所述列車能耗值和所述列車運行時分的關系式，并根據該關系式計算所要求的列車能耗值所對應的列車運行時分。
[0014]優(yōu)選地，所述機車類型為所述機車的額定功率，所述編組方式為列車重量值；所述關系式為Yim = ff功率X功率+胃重量X** +胃時分X時分， 其中，ΥΙΒ?代表所述列車能耗值，XI;W代表所述額定功率，Xjii代表所述列車重量值，代表所述列車運行時分，W_5、胃^^和w_分別是所述X功率、Χ!?和X.的系數，該系數利用所述列車信息對所述關系式進行線性回歸并利用最小二乘法估算出。
[0015]優(yōu)選地，所述列車信息還包括列車在各站之間的運行事件；所述步驟S3還包括對所述列車信息進行減噪，該減噪包括若列車在運行過程中發(fā)生影響所述列車能耗值和所述列車運行時分的運行事件，則刪除相應的列車信息。
[0016]優(yōu)選地，所述影響所述列車能耗值和所述列車運行時分的運行事件包括列車在運行時發(fā)生臨時停車、緊急制動、速度超過限速范圍、臨時限速。
[0017]優(yōu)選地，所述方法還包括根據所述列車運行時分編制列車節(jié)能運行圖。
[0018]本發(fā)明所公開的列車節(jié)能運行圖優(yōu)化系統(tǒng)和方法可以對于保存下來的海量的真實的列車信息進行統(tǒng)計分析，尋求列車實際能耗與列車運行時分間的變化關系，得出不同能耗要求下的列車運行時分，從而幫助編圖人員編制出更為經濟的列車運行方案。
【附圖說明】
[0019]附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0020]圖1示出了根據本發(fā)明的一個實施例的列車節(jié)能運行圖優(yōu)化系統(tǒng)的結構示意圖；以及
[0021]圖2示出了根據本發(fā)明的一個實施例的列車節(jié)能運行圖優(yōu)化方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0023]本發(fā)明一方面提供了一種列車節(jié)能運行圖優(yōu)化系統(tǒng)，該優(yōu)化系統(tǒng)包括:信息采集單元，用于采集列車信息，該列車信息包括機車類型、編組方式、列車能耗值和列車運行時分；數據存儲單元，用于存儲所述列車信息；數據挖掘單元，用于讀取所述列車信息并對所述列車信息進行分析計算，得到一包含所述機車類型、所述編組方式、所述列車能耗值和所述列車運行時分的關系式，并根據該關系式計算所要求的列車能耗值所對應的列車運行時分。
[0024]圖1示出了根據本發(fā)明的一個實施例的列車節(jié)能運行圖優(yōu)化系統(tǒng)的結構示意圖。在這一實施例中，信息采集單元可為車載信息采集單元，該車載信息采集單元可以根據列車的實際行駛情況如實記錄下列車信息，例如，列車能耗值、列車運行時分、機車類型、編組方式和列車在各站之間的運行事件等。其中，機車類型和編組方式均為名目屬性，可分別使用機車的額定功率和列車重量值來替換。所述車載信息采集單元可將采集到的列車信息通過車地通信系統(tǒng)發(fā)送至數據存儲單元。數據存儲單元存儲接收到的列車信息，并將其發(fā)送至數據挖掘單元。數據挖掘單元讀取列車信息并對列車信息進行分析計算，得到一包含機車類型、編組方式、列車能耗值和列車運行時分的關系式:
[0025]Y能耗=W功率X功率+W重量X重量+W時分X時分
[0026]其中，Y.代表列車能耗值，X—代表額定功率，ΧΜ代表列車重量值，X_代表列車運行時分，W功率、W重量和W時分分別是X功率、X重量和X時分的系數。利用列車信息對上述關系式進行線性回歸，并利用最小二乘法估算出系數胃^^、胃^^和胃##。在得到上述關系式之后，可根據上述關系式計算所以要求的列車能耗值所對應的列車運行時分，也可以對列車能耗情況進行統(tǒng)計并將其分為三個能耗等級:節(jié)能、平衡和高效，并統(tǒng)計上述三個等級所對應的列車運行時分。
[0027]優(yōu)選地，數據挖掘單元還用于對列車信息進行減噪。減噪包括若列車在運行過程中發(fā)生影響列車能耗值和列車運行時分的運行事件，則刪除相應的列車信息。
[0028]優(yōu)選地，上述影響列車能耗值和列車運行時分的運行事件包括列車在運行時發(fā)生臨時停車、緊急制動、速度超過