列车运行状态的诊断方法、装置和轨道交通感知系统与流程

本发明涉及设备控制，具体而言，涉及一种列车运行状态的诊断方法、装置、计算机可读存储介质和轨道交通感知系统。

背景技术：

1、地铁列车运行时的能量来自于轨道电网，列车在运行过程中主要包括以下状态：启动状态、惰行状态、刹车状态和停止状态，这三种状态耗用的电能各具特点。启动状态下列车需要电能在短时间内提供巨大的牵引力来保证加速度，该时刻的电流呈现出爬坡的特点，其电流爬坡幅值既与该电网供电区间同时刻启动的列车数量成正比，又与每辆列车的重量载荷成正比。在列车完成启动后，车辆凭借惯性继续惰行，此时基本不需要电能助力，在列车因摩擦力而逐步减速时，列车需要电网继续提供能量以加速，此时的电流虽然呈现爬坡的特点，但是其幅值远低于启动时刻幅值。在列车即将进站时，列车需要电网提供摩擦力以减速，该时刻的电流呈现出小幅高频波动的特点。因此基于轨道电网的电流变化趋势可以识别地铁列车的运行状态对列车的运行状态进行监控。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种列车运行状态的诊断方法、装置、计算机可读存储介质和轨道交通感知系统，以至少解决现有技术中缺乏一种基于电势的轨道列车的运行状态的监测方法的问题。

2、为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种列车运行状态的诊断方法，包括：获取目标电信号，并根据所述目标电信号绘制第一曲线，所述目标电信号为预设时间段内轨道电网的电流幅值的实时监测信号，所述第一曲线为所述预设时间段内电流随时间变化的曲线，所述预设时间段的结束时刻为当前时刻，所述预设时间段的持续时间为第一预设时长；根据所述第一曲线进行峰值识别确定目标第一曲线并将所述目标第一曲线对应的第一时长内列车的运行状态确定为启动状态，所述目标第一曲线为斜率大于0且对应的第一峰值大于第一阈值的曲线；根据所述第一曲线绘制第二曲线，所述第二曲线为所述预设时间段内电流频率随时间变化的曲线；根据所述第二曲线进行峰值识别确定目标第二曲线并将所述目标第二曲线对应的第二时长内列车的运行状态确定为刹车状态，所述目标第二曲线为对应的第二峰值大于第二阈值且持续持续时间大于第二预设时长的曲线。

3、可选地，根据所述第一曲线进行峰值识别确定目标第一曲线，包括：对所述第一曲线等间隔采样得到多个第一目标数据点，并根据所述第一目标数据点对应的第一目标电流计算电流平均值，所述第一目标电流为所述第一目标数据点在所述第一曲线中对应的电流；根据所述电流平均值对各所述第一目标电流进行归一化得到多个第二目标电流并根据各所述第二目标电流计算各所述第一目标数据点之间的斜率得到多个目标斜率；根据所述目标斜率确定多个第一目标曲线，所述目标曲线为所述第一曲线中对应所述目标斜率大于第三阈值的曲线段；将所述第一曲线中与各所述第一目标曲线相连且对应所述目标斜率大于0的曲线并入对应的所述第一目标曲线得到多个第二目标曲线；将间隔时长小于第四阈值的所述第二目标曲线合并得到多个目标第一曲线。

4、可选地，将所述目标第一曲线对应的第一时长内列车的运行状态确定为启动状态，包括：将与所述目标第一曲线间隔小于第五间隔且对应所述第一目标电流大于第五阈值的所述第一目标数据点并入所述目标第一曲线；遍历所述目标第一曲线，删除其中对应所述第一目标电流小于第六阈值的所述第一目标数据点；将更新后的所述目标第一曲线对应的时长确定为所述第一时长，并将所述第一时长内列车的所述运行状态确定为启动状态。

5、可选地，根据所述第二曲线进行峰值识别确定目标第二曲线，包括：对所述第二曲线等间隔采样得到多个第二目标数据点，并确定各所述第二目标数据点对应的目标频率；根据各所述第二目标数据点建立对应集合并将对应所述目标频率大于第七阈值且相邻的所述第二目标数据点对应的所述集合合并得到多个第一目标集合；根据所述第一目标集合确定多个第二目标集合，并根据所述第二目标集合确定所述目标第二曲线，所述第二目标集合为集合中样本数量大于第八阈值的所述第一目标集合，所述目标第二曲线为包含所述第二目标集合中的所有所述第二目标数据点。

6、可选地，在将所述目标第一曲线对应的第一时长内列车的运行状态确定为启动状态或将所述目标第二曲线对应的第二时长内列车的运行状态确定为刹车状态之后，所述方法还包括：在列车的所述运行状态为所述启动状态的情况下生成第一指令并在列车的所述运行状态为所述刹车状态的情况下生成第二指令，所述第一指令用于将交通模拟模型中列车的所述运行状态从停止状态转换为所述启动状态，所述第二指令用于将所述交通模拟模型中列车的所述运行状态从行驶状态切换至所述刹车状态，所述交通模拟模型用于仿真所述轨道电网中所有列车的运行；将所述第一指令或所述第二指令输入所述交通模拟模型以更新所述交通模拟模型。

7、可选地，将所述第一指令或所述第二指令输入所述交通模拟模型以更新所述交通模拟模型，包括：在接收到所述第一指令的情况下，根据所述第一指令确定所述第一峰值并根据所述第一峰值和第一预设电流确定第一目标数量，所述第一预设电流为一辆列车处于所述启动状态时的电流峰值，所述第一目标数量为第一目标时刻处于所述启动状态的列车数量，所述第一目标时刻为所述第一指令的生成时刻；在接收到所述第二指令的情况下，根据所述第二指令确定所述第二峰值并根据所述第二峰值和第二预设电流确定第二目标数量，所述第二预设电流为一辆列车处于所述刹车状态时的电流峰值，所述第二目标数量为第二目标时刻处于所述刹车状态的列车数量，所述第二目标时刻为所述第二指令的生成时刻；获取列车运行时间表并根据列车运行时间表确定多个预设运行状态，列车运行时间表包括列车的站点信息和发车频率，所述站点信息包括列车的每个站点的停靠时间和任意两个所述站点之间的行驶时间；在对应所述预设运行状态为所述启动状态的列车的数量等于所述第一目标数量的情况下，根据所述第一指令将所述交通模拟模型的中对应的列车的所述运行状态变更为所述启动状态，在对应所述预设运行状态为所述刹车状态的列车的数量等于所述第二目标数量的情况下，根据所述第二指令将所述交通模拟模型的中对应的列车的所述运行状态变更为所述刹车状态。

8、可选地，在根据列车运行时间表确定多个预设运行状态之后，所述方法还包括：在对应所述预设运行状态为所述启动状态的列车的数量小于所述第一目标数量的情况下，根据所述第一指令将所述交通模拟模型的中对应的列车的所述运行状态变更为所述启动状态；根据各列车的到站时间依次遍历各列车的发车状态确定第一目标列车并将所述交通模拟模型中与所述第一目标列车对应的列车的所述运行状态变更为所述启动状态，所述第一目标列车为提前发车的列车；在对应所述预设运行状态为所述启动状态的列车的数量大于所述第一目标数量的情况下，根据各列车的发车时间从大到小依次遍历各列车的到站状态确定第二目标列车并根据所述第一指令将所述交通模拟模型的中除所述第二目标列车之外对应的列车的所述运行状态变更为所述启动状态。

9、根据本技术的另一方面，提供了一种列车运行状态的诊断装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元，用于获取目标电信号，并根据所述目标电信号绘制第一曲线，所述目标电信号为预设时间段内轨道电网的电流幅值的实时监测信号，所述第一曲线为所述预设时间段内电流随时间变化的曲线，所述预设时间段的结束时刻为当前时刻，所述预设时间段的持续时间为第一预设时长；第一确定单元，用于根据所述第一曲线进行峰值识别确定目标第一曲线并将所述目标第一曲线对应的第一时长内列车的运行状态确定为启动状态，所述目标第一曲线为斜率大于0且对应的第一峰值大于第一阈值的曲线；绘制单元，用于根据所述第一曲线绘制第二曲线，所述第二曲线为所述预设时间段内电流频率随时间变化的曲线；第二确定单元，用于根据所述第二曲线进行峰值识别确定目标第二曲线并将所述目标第二曲线对应的第二时长内列车的运行状态确定为刹车状态，所述目标第二曲线为对应的第二峰值大于第二阈值且持续持续时间大于第二预设时长的曲线。

10、根据本技术的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的方法。

11、根据本技术的又一方面，提供了一种轨道交通感知系统，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的方法。

12、应用本技术的技术方案，在上述列车运行状态的诊断方法中，首先，获取目标电信号，并根据上述目标电信号绘制第一曲线，上述目标电信号为预设时间段内轨道电网的电流幅值的实时监测信号，上述第一曲线为上述预设时间段内电流随时间变化的曲线，上述预设时间段的结束时刻为当前时刻，上述预设时间段的持续时间为第一预设时长；然后，根据上述第一曲线进行峰值识别确定目标第一曲线并将上述目标第一曲线对应的第一时长内列车的运行状态确定为启动状态，上述目标第一曲线为斜率大于0且对应的第一峰值大于第一阈值的曲线；之后，根据上述第一曲线绘制第二曲线，上述第二曲线为上述预设时间段内电流频率随时间变化的曲线；最后，根据上述第二曲线进行峰值识别确定目标第二曲线并将上述目标第二曲线对应的第二时长内列车的运行状态确定为刹车状态，上述目标第二曲线为对应的第二峰值大于第二阈值且持续持续时间大于第二预设时长的曲线。本技术基于国道电网的电流变化趋势进行分析确定对应列车不同暂态的电流变化，进而检测轨道电网的电流变化进行匹配，以确定电网中列车的运行状态，该方法解决了现有技术中缺乏一种基于电势的轨道列车的运行状态的监测方法的问题。