轨道交通供电管理方法及系统

本发明涉及轨道交通供电，具体涉及一种轨道交通供电管理方法及系统。

背景技术：

1、轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。最典型的轨道交通就是由传统火车和标准铁路所组成的铁路系统。随着火车和铁路技术的多元发展，轨道交通呈现出越来越多的类型，不仅遍布于长距离的陆地运输，也广泛运用于中短距离的城市公共交通中，在涉及人们的生产生活的各项活动中发挥着重要的作用。

2、随着我国的城市轨道交通建设的快速发展，轨道交通的供电系统的维护、检修作业成为了供电系统日常管理中的重点。由于轨道交通系统的复杂性，当轨道交通供电系统中出现故障时，通常难以对故障点进行快速定位以及故障点修复，导致轨道交通供电系统的故障恢复效率较低。

3、为了保证轨道交通的健康运行，需要合理设置每一个供电线路的运行参数，例如电流、电压、功率等等。但是轨道交通的供电线路复杂且多样，不同供电线路区间，不同的开设列车数量导致每一个供电线路的最优运行参数不尽相同，需要消耗较多时间去调试不同供电线路区间的运行参数。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供轨道交通供电管理方法及系统，以改善上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、本发明的城市轨道交通机电设备监控系统及方法，包括步骤：

4、s1：获取所述供电线路的运行参数以及所述运行参数的取值范围，所述运行参数包括电流、电压、功率以及温度，对所述电流的取值分别编码为i1、i2、i3……im，对所述电压的取值分别编码为v1、v2、v3…vn；对所述功率的取值分别编码为p1、p2、p3……po；对所述温度的取值分别编码为t1、t2、t3……tq；s2：对所述运行参数随机取值，生成多个种群，其中对于每一个运行参数的取值作为一个个体，将多个所述个体的集合作为一个种群；s3：计算所述种群的适应度；s4：根据所述每个所述种群的适应度值对所述种群进行遗传迭代，并基于遗传操作更新所述种群；s5：重复步骤s3和s4，直至满足预设终止条件，得到供电线路的最优运行参数；s6：根据所述最优运行参数设定所述供电线路的运行状态。

5、在本申请一实施例中，所述计算所述种群的适应度的步骤包括：获取故障线路的历史运行状态信息，所述历史运行状态信息包括历史电压、历史电流、历史功率和历史运行温度随着时间变化的变化情况；将多个所述故障线路的所述历史运行状态信息以及故障信息输入初始模型，对初始模型进行训练，得到训练后的模型，所述故障信息包括发生故障的时间以及类型；将所述种群的个体作为输入参数，输入所述训练好的模型，预测所述种群发生故障的概率q，将z作为所述种群的适应度，其中z＝1-q。

6、在本申请一实施例中，所述预设终止条件为：迭代次数达到设定的最大迭代次数、或者相邻两次迭代的最大适应度的差值小于设定值、或者进化种群的适应度大于或等于目标值。

7、在本申请一实施例中，所述基于遗传操作更新所述种群包括：基于各个种群的所述适应度，采用轮盘赌的方法进行选择操作，确定待交叉种群；将待交叉种群每两个作为一组，对每一组待交叉种群的多个个体进行交叉，得到交叉后的种群；对交叉后的种群按照预设定的变异概率进行变异，得到更新后的种群。

8、在本申请一实施例中，所述采用轮盘赌的方法进行选择操作包括：计算每个种群的适应度与所有种群的适应度之和的比值；选定一个随机数，将比值大于所述随机数的种群确定为待交叉种群。

9、本申请还提供轨道交通供电管理系统，包括：获取模块，用于获取所述供电线路的运行参数以及所述运行参数的取值范围，所述运行参数包括电流、电压、功率以及温度，对所述电流的取值分别编码为i1、i2、i3……im，对所述电压的取值分别编码为v1、v2、v3…vn；对所述功率的取值分别编码为p1、p2、p3……po；对所述温度的取值分别编码为t1、t2、t3……tq；处理模块，用于对所述运行参数随机取值，生成多个种群，其中对于每一个运行参数的取值作为一个个体，将多个所述个体的集合作为一个种群；所述处理模块，还用于计算所述种群的适应度；所述处理模块，还用于根据所述每个所述种群的适应度值对所述种群进行遗传迭代，并基于遗传操作更新所述种群；所述处理模块，还用于重复步骤计算所述种群的适应度和基于遗传操作更新所述种群，直至满足预设终止条件，得到供电线路的最优运行参数；控制模块，用于根据所述最优运行参数设定所述供电线路的运行状态。

10、在本申请一实施例中，所述处理模块具体用于：获取故障线路的历史运行状态信息，所述历史运行状态信息包括历史电压、历史电流、历史功率和历史运行温度随着时间变化的变化情况；将多个所述故障线路的所述历史运行状态信息以及故障信息输入初始模型，对初始模型进行训练，得到训练后的模型，所述故障信息包括发生故障的时间以及类型；将所述种群的个体作为输入参数，输入所述训练好的模型，预测所述种群发生故障的概率q，将z作为所述种群的适应度，其中z＝1-q。

11、在本申请一实施例中，所述预设终止条件为：迭代次数达到设定的最大迭代次数、或者相邻两次迭代的最大适应度的差值小于设定值、或者进化种群的适应度大于或等于目标值。

12、在本申请一实施例中，所述处理模块具体用于：基于各个种群的所述适应度，采用轮盘赌的方法进行选择操作，确定待交叉种群；将待交叉种群每两个作为一组，对每一组待交叉种群的多个个体进行交叉，得到交叉后的种群；对交叉后的种群按照预设定的变异概率进行变异，得到更新后的种群。

13、在本申请一实施例中，所述处理模块具体用于：计算每个种群的适应度与所有种群的适应度之和的比值；选定一个随机数，将比值大于所述随机数的种群确定为待交叉种群。

14、本发明的有益效果是：本发明提供的轨道交通供电管理方法及系统，利用故障线路的历史运行状态信息训练模型，基于遗传算法，选定供电线路的运行参数以及所述运行参数的取值范围，对其编码后得到多个种群，利用训练好的模型确定每个种群的适应度，基于遗传操作更新所述种群，计算更新后种群的适应度，重复迭代直至满足预设终止条件，得到供电线路的最优运行参数，利用遗传算法选定供电线路的最优运行参数，可以提高效率，避免由人工花费大量时间调试训练供电线路的运行参数。

技术特征：

1.一种轨道交通供电管理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的轨道交通供电管理方法，其特征在于，所述计算所述种群的适应度的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的轨道交通供电管理方法，其特征在于，所述预设终止条件为：迭代次数达到设定的最大迭代次数、或者相邻两次迭代的最大适应度的差值小于设定值、或者进化种群的适应度大于或等于目标值。

4.根据权利要求1所述的轨道交通供电管理方法，其特征在于，所述基于遗传操作更新所述种群包括：

5.根据权利要求4所述的轨道交通供电管理方法，其特征在于，所述采用轮盘赌的方法进行选择操作包括：

6.一种轨道交通供电管理系统，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的轨道交通供电管理方法，其特征在于，所述处理模块具体用于：

8.根据权利要求6所述的轨道交通供电管理方法，其特征在于，所述预设终止条件为：迭代次数达到设定的最大迭代次数、或者相邻两次迭代的最大适应度的差值小于设定值、或者进化种群的适应度大于或等于目标值。

9.根据权利要求6所述的轨道交通供电管理方法，其特征在于，所述处理模块具体用于：

10.根据权利要求9所述的轨道交通供电管理方法，其特征在于，所述处理模块具体用于：

技术总结
本发明提供的轨道交通供电管理方法及系统，利用故障线路的历史运行状态信息训练模型，基于遗传算法，选定供电线路的运行参数以及所述运行参数的取值范围，对其编码后得到多个种群，利用训练好的模型确定每个种群的适应度，基于遗传操作更新所述种群，计算更新后种群的适应度，重复迭代直至满足预设终止条件，得到供电线路的最优运行参数，利用遗传算法选定供电线路的最优运行参数，可以提高效率，避免由人工花费大量时间调试训练供电线路的运行参数。

技术研发人员：廖化容,王旭,张俊佳,刘阳,邓勇,朱文艳
受保护的技术使用者：重庆公共运输职业学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15