[发明专利]一种电气化铁路非侵入式牵引负荷分解方法

权利要求书

1.一种电气化铁路非侵入式牵引负荷分解方法，其特征在于，包括：

步骤1：获取供电区间的电压和电流，以及列车驶入或驶出供电区间的过分相感应脉冲；

所述供电区间包括站点；

步骤2：对电压和电流进行FFT分析，得到牵引负荷汇总的有功功率序列；

步骤3：检测有功功率序列中单列列车功率序列事件和列车叠加功率序列事件，并构建单列列车功率序列事件库：

3.1令滑动窗为[P_i,P_i+1,P_i+2,…,P_i+j-1]；其中，P_i为有功功率序列的第i个功率点，j为滑动窗内功率点数量；

3.2从有功功率序列的第1个功率点开始，检测起点和终点，直到检测完有功功率序列：

3.2.1检测起点：若滑动窗内的功率点满足且则该滑动窗内存在起点t_s，起点的功率点为第个功率点，令i＝i+j，进入3.2.2；否则，令i＝i+1，重复本步骤检测起点；其中，P_thr为供电区间牵引负荷空载到负载的阈值，[·]为向下取整或者向上取整；

3.2.2检测终点：若滑动窗内的功率点满足且则该滑动窗内存在终点t_e，终点的功率点为第个功率点，令i＝i+j，返回3.2.1；否则，令i＝i+1，重复本步骤检测终点；

3.3将起点的功率点、终点的功率点及其之间的功率点构造为功率序列事件k为事件的序号；若event_k中，仅起点的功率点和终点的功率点对应的时间存在过分相感应脉冲，则event_k为单列列车功率序列事件；若event_k中，起点的功率点和终点的功率点对应的时间存在过分相感应脉冲，其它功率点对应的时间还存在偶数个过分相感应脉冲，则event_k为列车叠加功率序列事件；

3.4对单列列车功率序列事件，找到列车运行时刻表中进站时间在该单列列车功率序列事件对应的时间范围内的列车，将该列车的车型、编组、上行或下行、是否停站和进站时间五个信息作为该单列列车功率序列事件的标签；

3.5将所有单列列车功率序列事件按照车型、编组、上行或下行、是否停站进行归类，构建单列列车功率序列事件库；

步骤4：对列车叠加功率序列事件进行分解，得到各列列车的实际功率序列：

4.1对列车叠加功率序列事件n，找到列车运行时刻表中进站时间在该列车叠加功率序列事件n对应的时间范围内的M列列车；按照M列列车进站时间先后顺序排序，序号为m＝1,2,……,M；标记第m列列车的进站时间t_m、车型、编组、上行或下行、是否停站五个信息；

4.2将列车叠加功率序列事件n对应的时间范围内，列车驶入供电区间的过分相感应脉冲和列车驶出供电区间的过分相感应脉冲分别按照先后顺序排序，序号均为p＝1,2,……,M；将第p个列车驶入供电区间的过分相感应脉冲和列车驶出供电区间的过分相感应脉冲所对应的时间，标记为第p列列车驶入供电区间的时间I_p和驶出供电区间时间O_p；

4.3在单列列车功率序列事件库中，寻找与第m列列车的车型、编组、上行或下行、是否停站信息一致的单列列车功率序列事件；若找到一个以上的单列列车功率序列事件，

则随机选择其中一个单列列车功率序列事件，将其作为第m列列车的参考序列C_m；

4.4将参考序列C_m的列车进站时间与第m列列车的进站时间t_m对齐，设目标函数使目标最小的I_p即是第m列列车驶入供电区间的时刻T_in，m；

设目标函数使目标最小的O_p即是第m列列车驶出供电区间的时刻T_out，m；其中，E_m1为参考序列C_m的进站时间与起点时间之差，E_m2为参考序列C_m的进站时间与终点时间之差；

4.5利用DTW算法将参考序列C_m缩放为时间长度为L＝T_out，m-T_in，m+1的功率序列S_m，

并令该功率序列对应的系数序列为

4.6令列车叠加功率序列事件n的功率序列为目标函数为利用粒子群算法求解得到功率序列S_m对应的系数序列

4.7分解得到第m列列车的实际功率序列