[发明专利]一种列控系统中车载风险数据自动识别装置

摘要

本发明提供一种列控系统中车载风险数据自动识别装置，包括故障识别装置、数据处理装置、自动定位装置、其中故障识别装置与数据处理装置相连、数据处理装置与自动定位装置相连，自动定位装置与CTCS列控中心的控制台相连，通过其中的显示器进行显示。本发明相较于以往传统方式，其应用更有可靠性的有着明显的增加。尤其是对于车速度非常快时，人参与的繁复性及需要投入的人力物力成本都减少了不少，即本发明实现了一种有助于高铁领域的自动安全风险自动识别的系统。通过应用本发明对CTCS运输系统进行风险控制，显著提高了CTCS交通运输的安全性，更有效地保障了人民的生命财产。

主权项

一种列控系统中车载风险数据自动识别装置，其特征在于：包括故障识别装置、数据处理装置、自动定位装置、密钥供给模块；其中所述故障识别装置与所述数据处理装置相连、所述数据处理装置与所述自动定位装置相连，所述自动定位装置与列控中心相连，通过列控中心的显示器进行显示，通过列控中心的键盘输入设备进行输入，所述密钥供给模块提供密钥给所述数据处理装置；所述故障识别装置中包括有数据分析模块、状态转换模块和时间自动定位戳模块；首先所述故障识别装置通过数据分析模块获取在CTCS列控系统中的运行列车的风险数据，并且发送给所述状态转换模块，通过所述状态转换模块转换成符号风险数据，然后通过所述时间自动定位戳模块加盖时间戳，生成带有时间戳的符号风险数据；所述数据分析模块在列车运行时根据不同的车底和不同的线路标准，根据不同的站场的需求，并且根据列控中心的要求把所述风险数据生成统一格式的数据；所述不同的车底和所述不同的线路标准包括有：车辆型号、信号系统、轨道区段；所述不同的站场的需求为：车站进路闭锁、车站道岔封锁与转动、信号机交互；所述列控中心的要求为：权限赋予、密钥供给、可信环境判断、天气和地震数据；所述数据分析模块包括放大单元、数据转换单元、数据判断单元、数据发送单元；所述放大单元的作用是放大供电数据，轨道压力数据，线路基础数据，轨道沉降数据，然后通过所述数据转换单元进行数据转换，所述数据转换单元根据数据阈值指标，使用公式一即进行数据转换后再发送给所述数据判断单元；公式一其中cons为数据转换后的值，xi表示所述数据阈值指标在供电数据、轨道压力数据、线路基础数据、轨道沉降数据的值，yi表示在供电数据、轨道压力数据、线路基础数据、轨道沉降数据的原始值，n代表供电数据、轨道压力数据、线路基础数据、轨道沉降数据指标的数目，i是取值范围是1到n的自然数；然后根据所述公式一得到的所述cons的值传送给所述数据判断单元；所述数据判断单元的激励模块采用数据流和状态帧的方式根据所述cons的值转换成统一格式的风险数据，并建立基本模型，并且根据部分的统一格式的风险数据建立基本模型，预测整体的统一格式的风险数据，计算相应的误差，然后在所述基本模型的基础上，利用在列车不同速度下产生的所述cons的值，分析出的需要转换成符号的风险数据发送给数据发送单元，把不需要转换成符号的风险数据进行忽略，通过所述数据发送单元把所述需要转换成符号的风险数据发送给所述状态转换模块；所述状态转换模块根据数据分析模块的输出根据配置文件和风险数据库生成具体风险点状态表，生成的所述具体风险点状态表是所有风险点的实例化对象，是根据CTCS列控系统中的列车在运行中设备交互，数据传输、电压、轨道压力、轨道沉降在误差与安全范围之间根据自相关函数形成的风险点的状态，自动生成的风险点的状态序列；由于设备交互，数据传输、电压、轨道压力、轨道沉降会产生不同的数据包大小，所以要根据CTCS列控系统中的运行列车和CTCS列控系统中的专用网络特征设定自相关函数R(k)进行决定，所述自相关函数根据列车的实际情况设计为其中k为正整数，与所述需要转换成符号的风险数据发送的时间间隔有关，H为根据数据包的延迟信息所设的参数，取值范围为0.5～1，η2是kH的极限值，σ2是kH的方差，从而求得所述自相关函数R(k)；所述时间自动定位戳模块接收所述具体风险点状态表，提取摘要，滤掉不带有时间链接的所述风险点的状态，并发送给数据处理装置，所述数据处理装置中的加戳状态接收模块根据密钥控制模块统一生成带有时间戳的符号风险数据；其中所述密钥控制模块的权限由所述密钥供给模块进行管理，所述密钥供给模块根据列控中心的要求进行判断属于或不属于可信环境，由列控中心根据列车的运行区间实时更新；带有时间关系的符号转换模块接收所述带有时间戳的符号风险数据，转换成符号体系进行表示成符号化的风险状态序列后，发送到所述自动定位装置中进行自动识别风险点的集合，所述符号化的风险状态序列包含有时间序列；所述自动定位装置包括：初始状态存储器，用于存储原有的所述符号化的风险状态序列；有限状态符号集存储器，用于存储有限状态符号集；字母表存储器，其功能是用于表述整个符号状态空间，用于将所述符号化的风险状态序列根据状态迁移规则转换到有限状态符号集存储器；首先从所述初始状态存储器自动取出所述符号化的风险状态序列，并且存储到所述字母表存储器，并按所述状态转移规则进行转换存储到所述有限状态符号集存储器，所述状态转移规则的作用是把所述字母表存储器的符号和所述有限状态符号集存储器中的符号生成笛卡儿积的形式，并存储到所述有限状态符号集存储器，这样由先前的一个风险点可以识别出多个风险点，从而以带有时间关系的笛卡儿积的形式自动表达出来不同的设备、信号、数据源的风险点。