[发明专利]一种列车平稳操纵辅助系统

说明书

本发明公开了一种列车平稳操纵辅助系统，包括位于车厢内的数据采集系统和位于驾驶室内的计算机，数据采集系统用于采集列车行进过程中车厢的运行信息数据，数据采集系统通过数据发送终端连接驾驶室内的计算机，所述计算机包括数据处理系统和列车控制系统，数据处理系统用于接收数据采集系统反馈的信息数据，并通过相应算法进行计算，获取当前列车的最佳运行方案；本系统通过实时获取信息、智能计算，实时信息反馈、保存相关数据，通过数据孪生技术，恢复出实际运行情况，在拥有大量数据后，对各车次进行AI训练，通过CNN卷积算法，优化出操纵提醒，在列车运行过程中，计算出适应平稳运行的加减速等操作，精准预算提高列车运行平稳性。

技术领域

本发明涉及列车控制技术，具体是一种列车平稳操纵辅助系统。

背景技术

随着市场经济的快速发展，运输市场的竞争也更加激烈，作为铁路运输企业也需要适应市场，旅客列车是铁路运输行业的窗口，现今，旅客列车不仅仅要求将旅客运送到目的地，在运行中的服务体验也是市场的需求，而列车的运行平稳则是重要的一环。

目前的列车平稳运行，主要依赖监视设备配合人工列车操作，采用平稳监控设备，使用方法为携带人员带着设备坐在车厢进行监控，所以只有携带人员看到列车状态，驾驶人员无法知晓列车实时状态；并且现有设备只是对振动传感器数值的实时显示，无法提供指导性操纵建议。

发明内容

本发明的目的在于提供一种列车平稳操纵辅助系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种列车平稳操纵辅助系统，包括位于车厢内的数据采集系统和位于驾驶室内的计算机，数据采集系统用于采集列车行进过程中车厢的运行信息数据，数据采集系统通过数据发送终端连接驾驶室内的计算机，所述计算机包括数据处理系统和列车控制系统，数据处理系统用于接收数据采集系统反馈的信息数据，并通过相应算法进行计算，获取当前列车的最佳运行方案，列车控制系统用于通过数据处理系统计算的结果进行接收。

所述数据采集系统包括多个三轴加速传感器，三轴加速传感器有多个并均分在多个车厢内，用于对列车目前的运行状态数据进行获取。

所述数据处理系统包括计算模块、特征提取模块和存储模块，计算模块用于对多个三轴加速传感器获取的数值进行处理计算，计算模块还包括干扰处理模块和离群值处理模块，干扰处理模块用于对获取数值中的波动干扰数值进行剔除，离群值处理模块用于对获取数值中明显区别常规的数据值进行剔除；所述数据处理模块还包括本地数据模块，本地数据模块连接云服务器的数据库，本地存储原始计算公式和频段信号，与计算模块计算产生的数据进行比对，并根据产生的差异值，对原有的控制方式进行调整；特征提取模块通过无监督学习算法进行降维处理，对于通过干扰处理和离群值处理后的数据信号进行短时傅里叶变换，并对数据进行加窗处理，对数据进行分帧处理，将时域信号转变为频域信号，获取准确的频谱图，再通过倒谱分析，计算得出操作加减速的范围值；所述存储模块具有缓冲存储器，对时间段内的传感器数据及计算数据进行临时保存。

所述计算机还具有模型训练模块，模型训练模块连接数据处理系统，通过运行若干次车次，实时保存相关数据，通过数据孪生技术，恢复出实际运行情况，在拥有大量数据后，对各车次进行AI训练，通过CNN卷积算法，优化出操纵提醒。

作为本发明的优选方案：所述计算机具有显示器，显示器用于让驾驶人员实时看到当前运行状态，并将计算得出的操作变更第一时间反馈给驾驶人员；所述数据采集系统中的三轴加速传感器连接列车电路，保证实时供电；所述数据发送终端具有4G模组和WIFI模组，通过云服务器实现无线数据的传输。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本系统通过实时获取信息、智能计算，实时信息反馈、保存相关数据，通过数据孪生技术，恢复出实际运行情况，在拥有大量数据后，对各车次进行AI训练，通过CNN卷积算法，优化出操纵提醒，在列车运行过程中、模拟运行过程中，计算出适应平稳运行的加减速等操作，精准预算提高列车运行平稳性。