[发明专利]城市轨道交通短时客流容错预测系统及方法

权利要求书

1.一种城市轨道交通短时客流容错预测系统，其特征在于：所述城市轨道交通短时客流容错预测系统包括3个神经网络模块、预测故障检测模块(2)、筛选模块(3)和容错处理模块(4)；所述3个神经网络模块的目标函数各不相同；所述3个神经网络模块分别记为预测模块(1-1)、监督模块Ⅰ(1-2)和监督模块Ⅱ(1-3)；所述预测模块(1-1)的输出端分别与预测故障检测模块(2)的输入端和筛选模块(3)的输入端连接；所述监督模块Ⅰ(1-2)的输出端分别与预测故障检测模块(2)的输入端和筛选模块(3)的输入端连接；所述监督模块Ⅱ(1-3)的输出端分别与预测故障检测模块(2)的输入端和筛选模块(3)的输入端连接；所述预测故障检测模块(2)的输出端与筛选模块(3)的控制部连接；所述筛选模块(3)有三个输出端，所述容错处理模块(4)有三个输入端，筛选模块(3)的三个输出端与容错处理模块(4)的三个输入端一一对应地连接；由筛选模块(3)的三个输出端和容错处理模块(4)的三个输入端所形成的三条传输通道分别记为通道一、通道二和通道三；

所述预测模块(1-1)能根据外部输入的输入向量，输出相应的输出向量Ⅰ，输出向量Ⅰ记为y₁；

所述监督模块Ⅰ(1-2)能根据外部输入的输入向量，输出相应的输出向量Ⅱ，输出向量Ⅱ记为y₂；

所述监督模块Ⅱ(1-3)能根据外部输入的输入向量，输出相应的输出向量Ⅲ，输出向量Ⅲ记为y₃；

所述输入向量由客流量数据经归一化处理后得到；

y₁和y₂的相对误差记为e₁，y₁和y₃的相对误差记为e₂；所述预测故障检测模块(2)能根据y₁、y₂和y₃计算出e₁和e₂，然后将e₁和e₂与一误差阈值σ进行比较：若e₁和e₂均大于误差阈值σ，则预测故障检测模块(2)输出控制信号一，否则，预测故障检测模块(2)输出控制信号二；

所述筛选模块(3)能根据预测故障检测模块(2)输出的信号，选择性地将y₁、y₂和y₃输出至容错处理模块(4)：若预测故障检测模块(2)输出的是控制信号一，则筛选模块(3)通过通道二将y₂输出至容错处理模块(4)，同时，筛选模块(3)通过通道三将y₃输出至容错处理模块(4)；若预测故障检测模块(2)输出的是控制信号二，则筛选模块(3)通过通道一将y₁输出至容错处理模块(4)；

所述容错处理模块(4)能根据筛选模块(3)的输出信号生成客流量预测数据并将客流量预测数据向外输出：若筛选模块(3)通过通道一向容错处理模块(4)输出y₁，则容错处理模块(4)对y₁进行反归一化处理，得到客流量预测数据；若筛选模块(3)分别通过通道二和通道三向容错处理模块(4)输出y₂和y₃，则容错处理模块(4)对y₂和y₃进行加权处理，得到加权处理值y，然后对加权处理值y进行反归一化处理，得到客流量预测数据。

2.根据权利要求1所述的城市轨道交通短时客流容错预测系统，其特征在于：所述加权处理值y由下式得到：

y＝w₁y₂+w₂y₃

其中，w₁为对应y₂的权重系数，w₂为对应y₃的权重系数，0＜w₁＜1，0＜w₂＜1，且w₁+w₂＝1；w₁和w₂均为预设值。