[发明专利]一种基于风速预测的高速铁路强风报警保持时间动态调整方法

摘要

本发明公开了一种基于风速预测的高速铁路强风报警保持时间动态调整方法，包括基于注意力及编解码器结构的时空数据融合及基于SVM分类器的短时未来强风预测方法。本发明通过利用已部署在铁道周边的风速计设备所采集到的历史数据对搭建的模型进行训练，实现对短时强风情况的预测并依次对强风报警保持时间进行调整。本发明可以缩短为了防止短时多次重复报警而在强风报警结束时添加的冗余报警时间，从而可间接改善受强风影响下高速铁路区间的通行能力，提高高速列车运行效率。

主权项

1.一种基于风速预测的高速铁路强风报警保持时间动态调整方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：依靠现有高速铁路防灾监控系统中的风速监测模块，对高速铁路沿线各监测点的风速数据进行采集存储，时间粒度为秒级；步骤2：对存储的数据进行预处理，每60个秒级数据聚合成一个数据块，形成分钟级数据；步骤3：搭建时空注意力循环神经网络：通过在由两个循环神经网络组成的编解码器结构中，添加两层注意力层，分别对时间及空间信息进行提取；步骤4：搭建强风分类器：将时空注意力循环神经网络输出的预测值作为输入，使用SVM作为强风分类器，输出强风预测结果；步骤5：对于每个监测点，联合其相邻N个监测点的风速数据，对所搭建的时空注意力循环神经网络及强风分类器进行训练，在训练过程中，将N+1个监测点T分钟的历史数据作为时空注意力循环神经网络的输入，网络输出监测点的下t₁,t₂,...,t_n分钟数据，得到n个对应的风速预测模型，之后将这些风速预测模型的输出值作为强风分类器的输入，训练强风分类器，得到强风预测模型；步骤6：通过步骤5所训练好的强风预测模型，对监测点短时未来强风进行预测，得到的强风预测结果用于进行报警保持时间调整，当高速铁路强风报警处于报警状态且当前时刻实测风速低于报警阈值时，若步骤6中的强风预测结果为未来t_n时间内无强风，则立刻停止强风报警，反之则报警继续保持。