CN104317907A - 对用于评估铁路运输能力的数据进行处理的方法 - Google Patents

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陈军华
付建军
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Abstract

本发明公开了一种对用于评估铁路运输能力的数据进行处理的方法。该方法包括：从数据源提取数据，并且将所提取的数据映射为第一XML文件；将第一XML文件中的每个元素映射为与XML Schema的内置数据类型中的一者相对应的样式，得到第二XML文件；设置第二XML文件中的元素的表现样式；根据第二XML文件和所设置的表现样式，生成用于交换的第三XML文件。数据处理系统可以从第三XML文件中获取数据以对铁路运输能力进行计算评估。应用本发明能够以更小的人力和时间消耗获得更加准确的铁路运输能力评估结果，有利于实现铁路查标、定标等工作的全程自动化，为铁路运输挖潜提能奠定良好的基础。

Description

对用于评估铁路运输能力的数据进行处理的方法
技术领域
本发明涉及铁路运输领域，具体地，涉及一种对用于评估铁路运输能力的数据进行处理的方法。
背景技术
对铁路既有线路运输能力计算与加强问题的研究涉及到铁路运输最本质的运多少、怎么运的问题，所以一直是学术研究的热点，在能力计算方面，一个很重要的课题就是如何准确、及时地计算评估运车站、区间的能力利用情况以及各项基本作业的标准作业时间，这样才能确认运输组织效果，发现现有设备和工作组织上的薄弱环节，进而采取适当的扩能措施达到挖潜提效的目的。
从既有的研究成果看，我国铁路基础设备利用率、作业时间标准查定依然处于人工或是结合DMIS(调度监控系统)回放功能的半自动查标方法阶段，尚未实现从数据采集到查定的全程自动化。传统人工查标定标方法中，在写实阶段(即数据收集阶段)和数据整理、分析、计算、定标阶段均采用人工作业，投资巨大，收集到的样本准确度不高并且样本量也偏少。较为先进的半自动查标定标方法中已经可采用信号微机监测系统、列车运行监控记录装置等采集部分数据，并且可应用软件模型来计算咽喉通过能力、到发线通过能力等衡量铁路运输能力的指标。这种半自动查标定标方法相比于传统人工查标定标方法，其效率和准确度都有了较大改进。但是，由于不同的数据采集系统记录的数据格式/类型不同，并且所记录的数据格式/类型与计算模型所需的数据格式/类型不兼容，以及可能还要根据需要对采集的原始数据进行去除异常数据等操作，因此仍然需要大量人工通过利用微机设备的回放功能从所采集的信息中提取需要的数据、对提取后的数据进行预处理以及人工将数据录入数据处理系统，使得其人力物力消耗依然较大，并且难以实时计算评估铁路运行能力，也不利于结果准确度的进一步提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法，该方法能自动获取用于评估铁路运输能力的数据，并将其转换为可用于系统间交换的数据。
为了实现上述目的，本发明提供一种对用于评估铁路运输能力的数据进行处理的方法，该方法包括：从数据源提取数据，并且将所提取的数据映射为第一XML文件；将第一XML文件中的每个元素映射为与XML Schema的内置数据类型中的一者相对应的样式，得到第二XML文件；设置所述第二XML文件中的元素的表现样式；以及根据所述第二XML文件和所设置的表现样式，生成用于交换的第三XML文件。
优选地，可使用多种接口定义从分别对应于多个数据源的数据库提取所述数据。
优选地，所述多个数据源包括以下中的至少一者：列车调度指挥系统TDCS、铁路运输管理信息系统TMIS、列车运行监控记录装置LKJ。
优选地，从数据源提取数据包括根据预先设置的提取规则从所述数据源提取所需要的数据。
优选地，上述方法还包括对所提取的数据进行预处理，将经过预处理后的数据映射为第一XML文件。
优选地，所述预处理包括剔除所提取的数据中的异常数据。
优选地，所述预处理包括对所提取的数据中缺失的数据进行数据补齐。
优选地，所述预处理包括对所提取的数据进行修正。
优选地，所述第二XML文件中的元素的表现样式包括下列至少一者：关联不同元素、拆分元素、数据替换、数据类型转换、日期/时间格式转换。
优选地，上述方法还包括数据处理系统从所述第三XML文件中获取数据以对铁路运输能力进行计算评估。
通过上述技术方案，可从多个数据库中提取所需的数据，并对其进行一系列处理和映射，以得到用于交换的XML文件，从而不同的计算模型可直接从该用于交换的XML文件中获取所需的数据，以计算和评估铁路运输能力。上述方法相比于现有的人工或半自动查标定标方法，不仅能大大减少时间与人员耗费，还便于实时处理大量数据，能准确地计算和评估铁路运输能力，为铁路运输挖潜提能奠定良好的基础。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的优选实施方式的计算评估铁路运输能力的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供一种对用于评估铁路运输能力的数据进行处理的方法，该方法包括：从数据源提取数据，并且将所提取的数据映射为第一XML文件；将第一XML文件中的每个元素映射为与XML Schema的内置数据类型中的一者相对应的样式，得到第二XML文件；设置所述第二XML文件中的元素的表现样式；以及根据所述第二XML文件和所设置的表现样式，生成用于交换的第三XML文件。
图1是根据本发明的优选实施方式的计算评估铁路运输能力的流程图。
在步骤S11中，从数据源提取数据。
可从分别对应于多个数据源的多个数据库中提取信息。计算评估铁路运输能力所需的原始信息可能来自多个系统，根据本优选实施方式，可在数据库接口定义文件中定义分别对应于TDCS(Train Operation DispatchingCommand System，列车调度指挥系统)、TMIS(Transportation ManagementInformation System，铁路运输管理信息系统)、LKJ(即列车运行监控记录装置)的多个数据库的接口，以从多个数据源自动获取数据。
可在数据提取文件中设置提取数据的规则。用户可根据需要并利用数据特征来提取数据。例如，可根据数据被记录时的时间、列车类型或关键字等等信息从数据库中提取数据。
在步骤S12中，可对提取的数据进行预处理。本实施方式中所采用的数据预处理包括异常数据剔除、缺失数据补齐、参数修正等。
(1)异常数据剔除。由于数据测量和收集的失误或是计算机的小概率异常，使得海量的原始数据中会有一些异常数据，需要对这些数据进行剔除处理。可根据经验预先设置数据门限，也可基于统计特性对采集到的数据进行分析以实时确定数据门限，然后可只保留落在门限内的数据，将不符合门限要求的数据作为异常数据剔除。
(2)数据补齐。为了保证数据的完整性，可进行缺失数据补齐。例如，如果某个车站的列车通过数据未被记录，或者被作为异常数据剔除，则可能需要补入该数据。可通过与该车站相邻的车站的到/发车信息自动补入该数据，也可从其他途径获取该车站的列车通过数据，并将其录入系统。
(3)参数修正。对于一些数据，可通过数据分析、数据拟合等方法，对其中部分或全部的数据点进行参数修正，以消除背景因素的影响，从而获取更能反映铁路实际运输能力的信息。
在步骤S13中，可将所提取的并经过预处理的数据直接映射为第一XML文件。例如可直接将来自TDCS系统的某一区段的白/红光带打开(简称开光量)状态映射为：
<开光量变化历史记录>
<changeID>……<changeID>
<ADID>……<ADID>
<Name>……<Name>
<State>……<State>
<time>……<time>
</开光量变化历史记录>
其中，changeID字段可表示开光量变化的变化序号，ADID字段表示AD序号，可用于表示该元素(即开光量)的状态的累积变化次数，Name字段表示区段具体元素(如道岔、股道等)的名称，State字段表示在time所示出的时刻该开光量的状态。
再比如，可从列车运行监控记录装置(LKJ)获取表示某量列车运行记录的数据，直接映射后得到的XML元素为：
<列车运行记录>
<recordDate>……<recordDate>
<trainID>……<trainID>
<fileID>……<fileID>
<serialNum>……<serialNum>
<locomotiveName>……<locomotiveName>
<lastStation>……<lastStation>
<thisStation>……<thisStation>
<upOrDown>……<upOrDown>
<stopTime>……<stopTime>
<startTime>……<startTime>
<dwellTime>……<dwellTime>
<movetime>……<movetime>
<moveTimeType>……<moveTimeType>
<inStationType>……<inStationType>
<trainType>……<trainType>
<trainLength>……<trainLength>
</列车运行记录>
其中，recordDate字段表示记录日期，trainID表示列车车次，fileID表示列车编号，serialNum表示同一车次的列车序列号，locomotiveName表示机车类型，lastStation表示前方车站名称，thisStation表示本站名称，upOrDown表示上行或下行，stopTime表示停站时刻，startTime表示出发时刻，dwellTime表示在车站的停留时分(例如，以分钟为单位)，movetime表示区间运行时分(例如，以分钟为单位)，moveTimeType表示列车到发类型，inStationType表示列车经由本站类型，即列车在本站的作业类型(诸如通过、终到、始发)，trainType表示列车类型，trainLength表示列车长度。
在步骤S14中，可将第一XML文件中的每个元素映射为XML Schema中的内置数据类型的样式，得到第二XML文件。XML Schema的内置数据类型可分为基础类型和派生类型，具有统一的标准。例如，上述“开光量变化历史记录”元素可对应于XML Schema的内置数据类型被映射为如下形式：
再比如，上述列车运行记录元素可对应于XML Schema的内置数据类型被映射为如下形式：
在步骤S15中，可设置第二XML文件中的元素的表现样式。可在表现样式文件中设置元素的表现样式。设置元素间的关系时，要考虑最终的表现样式能尽可能清楚地反映铁路运输能力，还要考虑计算模型的需要，也要使得数据便于被更清晰快速地访问。本优选实施方式中的典型表现样式包括：关联不同元素，被关联的不同元素可以来自不同数据源，也可以来自相同数据源；对元素进行拆分；数据替换；数据类型转换；日期/时间格式转换。
在步骤S16中，可生成用于交换的第三XML文件。可根据第二XML文件和表现样式文件，生成用于交换的第三XML文件。第二XML文件中的元素可根据表现样式文件中所定义的元素间的关系进行数据转换。本实施方式中典型的数据转换形式包括：(1)重构，例如变更数据结构形式(包括分离数据表和合并数据表等)，以便于更清晰快速地访问所需数据；(2)替换，例如用“NULL”或者“Unknown”来替换孔，或者用缩写来代替整词等；(3)数据类型转换；(4)日期/时间格式转换等等。例如，第二XML文件中对应不同机车的运行信息可能由不同XML元素表示，而在第三XML文件中，可能将所有内燃机车(可包括多种型号的机车)的运行信息合并在同一个数据表中，而将所有电力机车的运行信息合并在另一个数据表中，并且对应的信息用同样的字段和数据类型来表示。
在步骤S17中，数据处理系统可自动从第三XML文件中获取数据，以对铁路运输能力进行计算评估。例如，数据处理系统中的多个计算模型可分别计算每个感兴趣车站的咽喉通过能力、到发线通过能力、区间通过能力，并根据统计模型对运行图参数进行修正，以得到感兴趣车站的运输能力。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种对用于评估铁路运输能力的数据进行处理的方法，该方法包括：
从数据源提取数据，并且将所提取的数据映射为第一XML文件；
将第一XML文件中的每个元素映射为与XML Schema的内置数据类型中的一者相对应的样式，得到第二XML文件；
设置所述第二XML文件中的元素的表现样式；以及
根据所述第二XML文件和所设置的表现样式，生成用于交换的第三XML文件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中从数据源提取数据包括：使用多种接口定义从分别对应于多个数据源的数据库提取所述数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述多个数据源包括以下中的至少一者：列车调度指挥系统TDCS、铁路运输管理信息系统TMIS、列车运行监控记录装置LKJ。
4.根据权利要求1所述的方法，其中从数据源提取数据包括根据预先设置的提取规则从所述数据源提取所需要的数据。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括对所提取的数据进行预处理，将经过预处理后的数据映射为第一XML文件。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述预处理包括剔除所提取的数据中的异常数据。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述预处理包括对所提取的数据中缺失的数据进行数据补齐。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述预处理包括对所提取的数据进行修正。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二XML文件中的元素的表现样式包括下列至少一者：关联不同元素、拆分元素、数据替换、数据类型转换、日期/时间格式转换。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括数据处理系统从所述第三XML文件中获取数据以对铁路运输能力进行计算评估。
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