[发明专利]一种高铁沿线气象灾害发生风险分析方法

说明书

本发明涉及一种高铁沿线气象灾害发生风险分析方法，所述方法包括：步骤S1：对各气象要素样本序列进行归一化处理；步骤S2：计算建设期综合风险指数，基于所述建设期综合风险指数反馈进行初选轨道的重新选取；步骤S3：计算运营期综合风险指数，基于所述指数进行格点监测调整和风险预警。本发明能够同时综和考虑多种气象要素进行综合性灾害发生风险分析；并基于该分析结果进行气象要素监测的调整，并给出建设期轨道选择的建议；和根据铁路建设期和运营期对气象要素的不同敏感性，分别进行铁路沿线不同阶段风险区域分析。

【技术领域】

本发明属于轨道交通技术领域，尤其涉及一种高铁沿线气象灾害发生风险分析方法。

【背景技术】

交通与气象有着十分密切的关系，尤其铁路是气象灾害的高敏感行业。精细化气候背景及气象灾害的研究较为困难，对铁路建设和铁路运营支撑较少，尤其是川藏地区由西向东海拔从大于5000米下降到低于1000米以下，递减过程中，地形起伏剧烈、落差较大，西藏地区大部分处于青藏高原上，平均海拔基本在4000m以上，而林芝、山南南部是西藏地区海拔相对低值区，海拔在2500m左右，川西高原地区海拔在3000m以上，四川盆地海拔在1000m，这些区域经历海拔500余米到5000余米的巨大地形起伏，气象条件面临更多的未知因素，针对高铁沿线气象灾害发生风险分析对于轨道设置和监测点设置都有非常重要的意义。因此，开展铁路沿线的灾害发生风险非常重要。本发明能够同时综和考虑多种气象要素进行综合性灾害发生风险分析；并基于该分析结果进行气象要素监测的调整，并给出建设期轨道选择的建议；和根据铁路建设期和运营期对气象要素的不同敏感性，分别进行铁路沿线不同阶段风险区域分析。通过敏感性判断选择部分气象要素进行运营期的风险分析；不仅能够根据格点进行数据分析，同时考虑实际的地形情况进行基于轨迹的数据分析，大大提高了分析的深度和精度。

【发明内容】

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种高铁沿线气象灾害发生风险分析方法，所述方法包含：

步骤S1：对各气象要素样本序列进行归一化处理；

步骤S2：计算建设期综合风险指数，基于所述建设期综合风险指数反馈进行初选轨道的重新选取；

步骤S3：计算运营期综合风险指数，基于所述指数进行格点监测调整和风险预警。

进一步的，所述步骤S1，具体为：采用公式（1）进行归一化；

（1）

其中，x_i为原气象要素样本序列，x_i^’为归一化后的气象要素样本序列，为样本序列最小值，为样本序列最大值。

进一步的，所述步骤S2具体为：采用公式（2）进行计算；

（2）

其中，RI_i,j为格点(i,j)上对应的建设期综合风险指数，(NI_i,j)_k为格点(i,j)上第k种气象要素对应的归一化值，W_k为第k种气象要素对应的权重值。

进一步的，所述步骤S3具体为：选取运营期敏感气象要素，基于所述运营期敏感气象要素计算运营期综合风险指数，基于所述运营期综和风险指数进行格点监测调整，并进一步进行风险预警。

进一步的，在进行归一化处理前进行样本序列中缺失值的自动填充和一致性检查。

进一步的，所述自动填充为：将归一化后的气象要素样本序列进行n维空间拟合，其中n为气象要素类型个数，基于n维空间拟合曲线中拟合点的对应值对缺失值进行自动填充；在进行拟合前需要进行样本序列的分段，分别对每段样本序列进行n维空间拟合以及自动填充。