CN108945004A - 列车运行偏离情况分析方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种列车运行偏离情况分析方法和系统，属于轨道交通列车运行控制技术领域，该方法选择所需处理的列车运行数据文件，对数据文件做预处理，读取所有列车在各个站的运行偏离数据并按时间长短划分，将划分的各列车运行偏离数据以车站和时间坐标在界面展示并标注不同颜色以示区分，通过运筹学中追溯关键路径的方法有效定位列车初始延误位置并在界面中标记，最后将列车初始延误信息打印出来。本发明通过对列车运行数据进行读取和处理，将列车运行偏离情况在界面可视化展示，有效定位了列车的初始延误位置，并做了标记和打印，从而对分析列车运行偏离提供了便利。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通列车运行控制技术领域，具体涉及一种可直观有效掌握列车延误情况以提高列车运行质量的列车运行偏离情况分析方法和系统。
背景技术
近年来，城市轨道交通作为广大城市居民的主要出行方式之一，给人们生活带来了极大的便利，越来越多的居民选择城市轨道交通作为出行方式。随着客流量增大，地铁运营逐渐变得复杂，保证列车的正常、准时运行，提高乘客体验成为城市轨道交通运营中非常重要的指标。然而，由于客流量的变化性或机车车辆故障、固定设备故障、铁路沿线恶劣的气候等因素的影响导致列车发生晚点的情况是不可避免的，前车的延误会传播到后车，造成延误传播，不仅影响乘客体验，严重时导致大面积列车延误，从而对运营质量和运营效率产生影响。
目前研究列车延误、列车运行调整和列车时刻表优化等问题的专家学者众多，但缺乏可直观有效掌握列车延误情况，以提高列车运行质量的可视化分析方法和工具。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可直观有效掌握列车延误情况，以提高列车运行质量的列车运行偏离情况分析方法和系统，以解决上述背景技术中存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
一方面，本发明提供了一种列车运行偏离情况分析方法，包括如下步骤：
步骤S110：提取列车运行数据文件；
步骤S120：对所述列车运行数据文件进行预处理，获得有效运行数据；
步骤S130：根据所述有效运行数据获取列车在各个站台的偏离时间，并对所述偏离时间进行区间划分；
步骤S140：根据所述列车偏离时间对列车初始延误位置进行定位。
进一步的，所述对所述列车运行数据文件进行预处理获得有效运行数据包括：
选择符合格式的列车运行数据文件，在符合格式的列车运行数据文件中提取数据字段完整的有效运行数据。
进一步的，所述对所述偏离时间进行区间划分包括：
根据所述有效运行数据获取列车在各个站台的到站时间、离站时间和到站偏离时间、离站偏离时间，根据预设的区间划分对到站偏离时间和离站偏离时间进行计算划分；其中，
所述预设的区间划分为根据需要将列车实际运行时间和计划运行时间的偏差划分为多个区间。
进一步的，所述根据所述列车偏离时间对列车初始延误位置进行定位包括：
采用运筹学方法追溯列车延误的关键路径，获取列车延误的起点与终点，终点即所要寻找的延误，起点即造成该延误的初始延误；其中，
针对任意延误点，根据列车在各个站的最小运行时间和最小停站时间来回溯，包括：
若列车在当前站发生到站延误，且列车从上一站到当前站的运行时间在站间最小运行时间加上阈值范围内，则列车在当前站发生到站延误为列车在上一站发生离站延误引起，依次类推，直至确定初始延误位置。
进一步的，还包括在所述偏离时间的划分区间内对所述列车的初始延误位置进行标注。
另一方面，本发明还提供一种列车运行偏离情况分析系统，包括数据文件提取模块、数据信息处理模块、列车偏离时间划分模块和初始延误定位模块；
所述数据文件提取模块用于提取列车运行数据文件；
所述数据信息处理模块用于对所述列车运行数据文件进行预处理，获得有效运行数据；
所述列车偏离时间划分模块用于根据所述有效运行数据获取列车在各个站台的偏离时间，并对所述偏离时间进行区间划分；
所述初始延误定位模块用于根据所述列车偏离时间对列车初始延误位置进行定位。
进一步的，所述数据文件提取模块选择符合格式的列车运行数据文件，在符合格式的列车运行数据文件中提取数据字段完整的有效运行数据。
进一步的，所述初始延误定位模块采用运筹学方法追溯列车延误的关键路径，获取列车延误的起点与终点，终点即所要寻找的延误，起点即造成该延误的初始延误。
进一步的，所述列车偏离时间划分模块根据所述有效运行数据获取列车在各个站台的到站时间、离站时间和到站偏离时间、离站偏离时间，根据预设的区间划分对到站偏离时间和离站偏离时间进行计算划分；其中，
所述预设的区间划分为根据需要将列车实际运行时间和计划运行时间的偏差划分为多个区间。
进一步的，该系统还包括显示模块，所述显示模块用于在所述偏离时间的划分区间内对所述列车的初始延误位置进行标注，并显示所述划分区间和初始延误位置。
本发明有益效果：本发明提供的一种列车运行偏离情况分析方法和装置，实现了直观显示列车延误情况和有效定位列车初始延误位置的功能；可实现列车偏离的可视化展示和有效定位列车的初始延误位置，可展示列车在各个站间的运行情况和站台停留时间情况；通过定位的列车初始延误位置可以辅助寻找引起列车延误的原因。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一所述的列车运行偏离情况分析方法流程图。
图2为本发明实施例二所述的列车运行偏离情况分析系统原理框图。
图3为本发明实施例三所述的列车运行偏离情况分析系统原理框图。
图4为本发明实施例三所述的列车运行偏离情况分析方法流程图。
图5为本发明实施例三所述的列车运行偏离时间区间划分示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或模块，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、模块和/或它们的组。
需要说明的是，在本发明所述的实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通，或两个元件的相互作用关系，除非具有明确的限定。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语 (包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本领域普通技术人员应当理解的是，附图只是一个实施例的示意图，附图中的部件或系统并不一定是实施本发明所必须的。
实施例一
如图1所示，本发明实施例一提供的一种列车运行偏离情况分析方法，包括如下步骤：
步骤S110：提取列车运行数据文件；
步骤S120：对所述列车运行数据文件进行预处理，获得有效运行数据；
步骤S130：根据所述有效运行数据获取列车在各个站台的偏离时间，并对所述偏离时间进行区间划分；
步骤S140：根据所述列车偏离时间对列车初始延误位置进行定位。
在本发明的具体实施例一中，所述对所述列车运行数据文件进行预处理获得有效运行数据包括：
选择符合格式的列车运行数据文件，在符合格式的列车运行数据文件中提取数据字段完整的有效运行数据。
在本发明的具体实施例一中，所述对所述偏离时间进行区间划分包括：
根据所述有效运行数据获取列车在各个站台的到站时间、离站时间和到站偏离时间、离站偏离时间，根据预设的区间划分对到站偏离时间和离站偏离时间进行计算划分；其中，
所述预设的区间划分为根据需要将列车实际运行时间和计划运行时间的偏差划分为多个区间。
在本发明的具体实施例一中，所述根据所述列车偏离时间对列车初始延误位置进行定位包括：
采用运筹学方法追溯列车延误的关键路径，获取列车延误的起点与终点，终点即所要寻找的延误，起点即造成该延误的初始延误；其中，
针对任意延误点，根据列车在各个站的最小运行时间和最小停站时间来回溯，包括：
若列车在当前站发生到站延误，且列车从上一站到当前站的运行时间在站间最小运行时间加上阈值范围内，则列车在当前站发生到站延误为列车在上一站发生离站延误引起，依次类推，直至确定初始延误位置。
在本发明的具体实施例一中，还包括在所述偏离时间的划分区间内对所述列车的初始延误位置进行标注。
实施例二
如图2所示，本发明实施例二提供了一种实现实施例一所述的方法的系统，该系统主要包括数据文件提取模块、数据信息处理模块、列车偏离时间划分模块和初始延误定位模块；
所述数据文件提取模块用于提取列车运行数据文件；
所述数据信息处理模块用于对所述列车运行数据文件进行预处理，获得有效运行数据；
所述列车偏离时间划分模块用于根据所述有效运行数据获取列车在各个站台的偏离时间，并对所述偏离时间进行区间划分；
所述初始延误定位模块用于根据所述列车偏离时间对列车初始延误位置进行定位。
在本发明的具体实施例二中，所述数据文件提取模块选择符合格式的列车运行数据文件，在符合格式的列车运行数据文件中提取数据字段完整的有效运行数据。
在本发明的具体实施例二中，所述初始延误定位模块采用运筹学方法追溯列车延误的关键路径，获取列车延误的起点与终点，终点即所要寻找的延误，起点即造成该延误的初始延误。
在本发明的具体实施例二中，所述列车偏离时间划分模块根据所述有效运行数据获取列车在各个站台的到站时间、离站时间和到站偏离时间、离站偏离时间，根据预设的区间划分对到站偏离时间和离站偏离时间进行计算划分；其中，
所述预设的区间划分为根据需要将列车实际运行时间和计划运行时间的偏差划分为多个区间。
在本发明的具体实施例二中，还包括显示模块，所述显示模块用于在所述偏离时间的划分区间内对所述列车的初始延误位置进行标注，并显示所述划分区间和初始延误位置。
实施例三
如图3所示，本发明实施例三提供了一种列车运行偏离情况分析系统，该系统包括：数据文件选择界面UI模块、列车运行数据文件预处理模块、列车运行偏离数据计算划分模块、列车初始延误定位模块和延误信息及初始延误界面显示模块。所述的列车运行偏离数据计算划分模块、列车初始延误定位模块为两个主要模块。
将通过数据文件选择界面UI模块选择的待处理文件首先经过数据运行数据文件预处理模块进行预处理，删除无用数据和字段，保证格式符合要求。
在具体的实施例三中，所述的列车运行数据包括列车车次号、列车到站离站时间、列车到站离站偏离时间等。
在具体的实施例三中，所述主要模块包括：列车运行偏离数据计算划分模块和列车初始延误定位模块。
所述列车运行偏离数据计算模块，利用读取的列车运行数据获取列车在各个站台的到站时间、离站时间和到站偏离时间、离站偏离时间，根据自己设定的区间划分对到站偏离时间和离站偏离时间进行计算划分。
在具体的实施例三中，所述设定的区间划分为根据需要将列车实际运行时间和计划运行时间的偏差划分为几个区间，便于之后对其进行颜色标注。
在具体的实施例三中，所述列车初始延误定位模块，用于对列车运行数据通过算法对列车初始延误位置进行有效定位。所述运筹学算法是采用追溯关键路径的方法，一条关键路径即寻找列车初始延误的起点与终点，终点即所要寻找的延误，起点即造成该延误的初始延误。定位的初始延误通过标记点进行标注。
首先读取所有列车到站和离站延误时间数据，然后，通过运筹学方法追溯关键路径，针对任意延误点寻找一条关键路径，所述关键路径，采用的方法为根据列车在各个站的最小运行时间和最小停站时间来回溯，比如，一条运营线路包括A、B、C、D共4个车站，列车K在C站发生到站延误，如果列车K 在C站发生到站延误，且列车K从B站到C站的运行时间为站间最小运行时间加一个设定的经验阈值范围内则认为列车K在C站发生的到站延误为列车K在B站的离站延误引起的，以此类推，直到寻找到初始延误位置。
在一个具体实施例中，所述延误信息及初始延误界面显示模块是对列车运行偏离计算模块和列车初始延误定位模块结果的可视化展示。通过不同颜色的折线对列车在各个站的偏离时间划分，通过标记点对所定位的初始延误位置进行标注。
如图4所示，本发明实施例三提供的北京地铁亦庄线的列车运行偏离情况分析方法，该方法包括：
首先通过数据文件选择界面UI模块选择的待处理文件首先经过数据运行数据文件预处理模块进行预处理，删除无用数据和字段，保证格式符合要求。
然后利用读取的列车运行数据获取列车在各个站台的到站时间、离站时间和到站偏离时间、离站偏离时间，根据自己设定的区间划分对到站偏离时间和离站偏离时间进行计算划分。在一个具体的实施例中，所述设定的区间划分为根据需要将列车实际运行时间和计划运行时间的偏差划分为几个区间，便于之后对其进行颜色标注。
再次，对列车运行数据通过算法对列车初始延误位置进行有效定位。所述一条关键路径即寻找列车初始延误的起点与终点，终点即所要寻找的延误，起点即造成该延误的初始延误。定位的初始延误通过标记点进行标注。
最后，对列车运行偏离计算模块和列车初始延误定位模块结果的可视化展示。通过不同颜色的折线对列车在各个站的偏离时间划分，通过标记点对所定位的初始延误位置进行标注。
如图5所示，为本发明实施例三中对所述列车运行偏离时间区间划分示意图。其中，①指的是列车在同济南路站至经海路站的运行区间，②指的是列车在经海路站的停站时间区间，③指的是列车在经海路至次渠南路站的运行区间。
综上所述，本发明所述方法和系统可以对列车运行偏离进行分析，包括实现列车偏离的可视化展示和有效定位列车的初始延误位置。列车运行偏离的可视化展示可以方便展示列车在各个站间的运行情况和站台停留情况；通过定位的列车初始延误位置可以辅助我们寻找引起列车延误的原因。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种列车运行偏离情况分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S110：提取列车运行数据文件；
步骤S120：对所述列车运行数据文件进行预处理，获得有效运行数据；
步骤S130：根据所述有效运行数据获取列车在各个站台的偏离时间，并对所述偏离时间进行区间划分；
步骤S140：根据所述列车偏离时间对列车初始延误位置进行定位。
2.根据权利要求1所述的列车运行偏离情况分析方法，其特征在于，所述对所述列车运行数据文件进行预处理获得有效运行数据包括：
选择符合格式的列车运行数据文件，在符合格式的列车运行数据文件中提取数据字段完整的有效运行数据。
3.根据权利要求2所述的列车运行偏离情况分析方法，其特征在于，所述对所述偏离时间进行区间划分包括：
根据所述有效运行数据获取列车在各个站台的到站时间、离站时间和到站偏离时间、离站偏离时间，根据预设的区间划分对到站偏离时间和离站偏离时间进行计算划分；其中，
所述预设的区间划分为根据需要将列车实际运行时间和计划运行时间的偏差划分为多个区间。
4.根据权利要求3所述的列车运行偏离情况分析方法，其特征在于，所述根据所述列车偏离时间对列车初始延误位置进行定位包括：
采用运筹学方法追溯列车延误的关键路径，获取列车延误的起点与终点，终点即所要寻找的延误，起点即造成该延误的初始延误；其中，
针对任意延误点，根据列车在各个站的最小运行时间和最小停站时间来回溯，包括：
若列车在当前站发生到站延误，且列车从上一站到当前站的运行时间在站间最小运行时间加上阈值范围内，则列车在当前站发生到站延误为列车在上一站发生离站延误引起，依次类推，直至确定初始延误位置。
5.根据权利要求4所述的列车运行偏离情况分析方法，其特征在于，还包括在所述偏离时间的划分区间内对所述列车的初始延误位置进行标注。
6.一种列车运行偏离情况分析系统，其特征在于，包括数据文件提取模块、数据信息处理模块、列车偏离时间划分模块和初始延误定位模块；
所述数据文件提取模块用于提取列车运行数据文件；
所述数据信息处理模块用于对所述列车运行数据文件进行预处理，获得有效运行数据；
所述列车偏离时间划分模块用于根据所述有效运行数据获取列车在各个站台的偏离时间，并对所述偏离时间进行区间划分；
所述初始延误定位模块用于根据所述列车偏离时间对列车初始延误位置进行定位。
7.根据权利要求6所述的列车运行偏离情况分析系统，其特征在于，所述数据文件提取模块选择符合格式的列车运行数据文件，在符合格式的列车运行数据文件中提取数据字段完整的有效运行数据。
8.根据权利要求7所述的列车运行偏离情况分析系统，其特征在于，所述初始延误定位模块采用运筹学算法追溯列车延误的关键路径，获取列车延误的起点与终点，终点即所要寻找的延误，起点即造成该延误的初始延误。
9.根据权利要求8所述的列车运行偏离情况分析系统，其特征在于，所述列车偏离时间划分模块根据所述有效运行数据获取列车在各个站台的到站时间、离站时间和到站偏离时间、离站偏离时间，根据预设的区间划分对到站偏离时间和离站偏离时间进行计算划分；其中，
所述预设的区间划分为根据需要将列车实际运行时间和计划运行时间的偏差划分为多个区间。
10.根据权利要求9所述的列车运行偏离情况分析系统，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块用于在所述偏离时间的划分区间内对所述列车的初始延误位置进行标注，并显示所述划分区间和初始延误位置。
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