[发明专利]一种轨道机车节能操纵实时优化控制策略库构建方法

权利要求书

1.一种轨道机车节能操纵实时优化控制策略库构建方法，具体包括以下步骤包括以下步骤：

步骤1、数据的收集与预处理，得到标准的数据集，为后续的步骤准备数据的输入，此步骤分为数据的收集、数据的预处理两个步骤；数据的收集是从机车上相关的监控记录设备上获取机车运行的线路数据、机车参数数据和机车操纵日志数据的原始数据；其中，根据线路数据和机车参数数据的不同，选取相同机车信息相同线路下油耗最小的若干条数据记录作为数据挖掘和机器学习的原始数据，数据的预处理是针对从记录仪器上获取的原始数据进行数据的预处理操作，数据预处理阶段分别对机车运行的线路数据和机车操纵日志数据进行了预处理操作；其中机车运行的线路数据预处理由加算坡度计算，线路分段，短分段合并组成，最终得到预处理后的标准的线路数据和所有机车操纵日志数据中子操作序列集合，并以一种结构化的表征形式存储在文本文件中；

步骤2、利用数据挖掘算法结合上步骤1中的数据预处理结果对机车操纵日志数据进行大规模的搜索与挖掘，挖掘出机车在运行过程中频繁的运行趋势及档位操作序列，从而得到不同坡段类型下的频繁子操作序列集合，最终将子操作序列集合处理为一种结构化的表征形式，并存储在文本文件中；

步骤3、以上步骤2中得到的不同坡段类型下的频繁子操作序列集合作为基础的策略库，然后基于此基础策略库，使用基于知识发现的机器学习算法进行优化策略的学习生成，这个阶段加入包括区段限速、时刻表、运行平稳规范在内的约束条件进行策略学习过程中的规则的调整与新规则的添加，同时运行测试用例调整更新策略库，最终得到可以作为机车优化驾驶操作策略的优化策略库，并将最终得到的优化策略库处理为一种结构化的表征形式，存储在文本文件中；

步骤4、根据步骤3得到的优化策略库，根据机车的状态参数，进行策略的搜索匹配与策略的执行，通过策略的优化运算执行策略，最终生成整条线路的优化操纵序列，其中机车状态参数包括坡段类型、坡长、车重。

2.根据权利要求1所述的轨道机车节能操纵实时优化控制策略库构建方法，其特征在于：步骤1中，机车操纵日志数据进行预处理具体包括以下步骤：

a.将LKJ中的数据根据时间同TCMS数据进行映射，同时处理公里标不匹配的情况，使得最终的机车操纵日志数据包含连续公里标、机车速度和档位；

b.将机车运行曲线中连续相同的速度进行合并；

c.根据已有的线路分段信息，以分段为单位进行机车子操作的数据集构建，针对某种坡段类型，遍历这个坡段中的速度，找到速度的变化规律，并记录相应的档位信息；

d.对每条线路机车操纵日志数据每个分段中子操作进行坡长划分；

e.以坡段类型为单位，将所有线路机车操纵日志数据中同一坡段类型同一坡长下的子操作数据进行合并，作为后续序列模式挖掘的数据输入。