[发明专利]一种基于调度指挥系统的高速铁路列车到站时间预测方法

权利要求书

1.一种基于调度指挥系统的高速铁路列车到站时间预测方法，其特征在于，包括：

对调度指挥系统的历史数据进行标准化处理：构建基于闭塞分区和列车离散化轨迹的时空状态数据处理模型，提取列车运行的时空数据，并将其标准化；

通过分析标准化处理后的历史行车数据，估算实际运营环境中各种类型列车的闭塞分区运行时间参数；

利用估算出的闭塞分区运行时间参数，结合实时的运营环境状态和列车状态，对未来一段时间内的信号状态预测，通过列车与信号状态的相互约束和作用关系，最终实现对列车到站时间的预测；

其中，所述通过分析标准化处理后的历史行车数据，估算实际运营环境中各种类型列车的闭塞分区运行时间参数包括：

步骤a2、根据标准化处理后的历史行车数据，将列车运营场景抽象为一个五元组{闭塞分区，列车，限速，防护信号机，时间}；

步骤b2、根据运营场景属性构造分类映射表，构造方式为各属性向量之间的笛卡儿积，并对标准化后的历史行车数据按构造的映射表进行分类；

步骤c2、根据构造分类映射表计算相应的闭塞分区运行时间参数，并将计算到的闭塞分区运行时间参数写入对应的分类映射表中；

步骤d2、遍历分类映射表，若表内时间参数数据为空，则构造缺省值填入，缺省值的构造方法为相邻闭塞分区的平均值。

2.根据权利要求1所述的一种基于调度指挥系统的高速铁路列车到站时间预测方法，其特征在于，所述对调度指挥系统的历史数据进行标准化处理包括：

步骤a1、构造以闭塞分区为主键的数据结构，数据结构中包含闭塞分区、列车、限速、闭塞分区运行前方防护信号机、到达时间以及闭塞占用时间；

步骤b1、对于数据结构中的每一闭塞分区，按时间方式构建列车进入闭塞分区的队列InList；

步骤c1、对于数据结构中的每一闭塞分区，按时间方式构建列车驶出闭塞分区的队列OutList；

步骤d1、结合行车计划，比对相邻闭塞分区的列车是否按顺序依次进入和出清，若是则保留相关的列车信息，否则认为是干扰数据，在InList与OutList中删除相关的列车信息；

步骤e、重复步骤a1-d1，直至数据处理完成，或所处理数据达到所设定的内存数量最大值。

3.根据权利要求1所述的一种基于调度指挥系统的高速铁路列车到站时间预测方法，其特征在于，所述闭塞分区运行时间参数至少包括：闭塞分区间隔运行时间、闭塞分区占用时间、最小间隔运行时间、最小占用时间、平均间隔运行时间、平均占用时间、间隔运行时间标准差、以及占用时间标准差。

4.根据权利要求1所述的一种基于调度指挥系统的高速铁路列车到站时间预测方法，其特征在于，所述利用估算出的闭塞分区运行时间参数，结合实时的运营环境状态和列车状态，对未来一段时间内的信号状态预测包括：

列车从车站出发后，在闭塞分区的运行时间与其运行路径上的信号状态相关，不同的信号状态对应着不同的列车运行曲线，也将影响相应的运行时间；信号状态的预测步骤如下：

步骤a3、根据实时列车运行计划按到达时间的先后顺序对车站内列车的接发车进路分别进行排序，确定车站各个方向即将接入列车的接车进路，和发出列车的发车进路；

步骤b3、根据各个列车位置以及信号状态，对列车在当前闭塞分区的停留时间采用均值进行估算，计算当前闭塞分区防护信号机的下一信号状态以及相应状态变化时刻；

步骤c3、根据列车计划，站内股道占用情况和接车进路触发规则，分别计算各个方向即将接入列车接车进路的信号开放时间；

步骤d3、若站内股道有计划出发列车，根据行车计划和最小停站时间约束，计算即将发出列车发车进路开放时间；

步骤e3、根据所计算的接车进路的信号开放时间与发车进路开放时间，结合信号开放联锁关系，计算闭塞分区相应信号的显示和变化时刻，并更新步骤c3中的信号状态变化和相应时刻。