一种轨道交通列车运行位置反演方法
阅读说明：本技术 一种轨道交通列车运行位置反演方法 (Track traffic train operation position inversion method ) 是由 唐泽洋 阮羚 沈煜 李刚 石一辉 刘海琼 姚勇 王坚 陈爽 蔡超 田智 高凌霄 于 2021-08-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种轨道交通列车运行位置反演方法,包括以下步骤：A、获取轨道交通及变电站相关信息,包括轨道交通线路名称、地铁站名称、变电站名称；B、根据步骤A获取的轨道交通相关信息,结合变电站的位置,确定轨道交通列车位置的反演位置和时间范围；C、根据步骤B获取的轨道交通列车位置的反演范围,获取反演范围内的轨道交通列车的进出站时刻；D、根据步骤C获取的轨道交通列车的进出站时刻,对轨道交通的位置进行反演。本发明所提的可用于变压器直流偏磁电流分析的轨道交通列车运行位置反演方法,可实现轨道交通列车位置的反演,为变电站直流偏磁电流的分析提供数据支撑。(The invention provides a track traffic train operation position retrieval method, which comprises the following steps: A. acquiring relevant information of rail transit and a transformer substation, wherein the relevant information comprises a rail transit line name, a subway station name and a transformer substation name; B. determining an inversion position and a time range of the rail transit train position according to the rail transit related information obtained in the step A and by combining the position of the transformer substation; C. b, acquiring the time of getting in and out of the rail transit train in the inversion range according to the inversion range of the rail transit train position acquired in the step B; D. and C, inverting the position of the rail transit according to the station entering and exiting time of the rail transit train obtained in the step C. The track traffic train operation position inversion method for transformer direct current magnetic bias current analysis can realize the inversion of the track traffic train position and provide data support for transformer substation direct current magnetic bias current analysis.)
技术领域
本发明涉及轨道交通与变压器直流偏磁技术领域，具体是一种轨道交通列车运行位置反演方法。
背景技术
轨道交通牵引电源为直流电流，牵引的直流电流较大，可达数千安，由于轨道交通轨道对地不是完全绝缘的，导致一部分牵引的直流电流未沿回流轨回到电源负极，这部分电流称作为杂散电流。当电网变压器中性点直接接地时，杂散电流可能会流入电网变电器中性点，导致变压器出现直流偏磁，影响变压器的正常运行。
为了分析评估轨道交通杂散电流对电网变压器直流偏磁的影响，需分析轨道交通列车运行位置与变压器直流偏磁电流的相关性。变压器直流偏磁电流一般通过在变压器中性点安装传感器，监测直流偏磁电流。
而轨道交通列车的运行位置一般通过如下方法获得，申请号为201410668045.6的中国发明专利“轨道交通列车定位方法”提出了一种轨道交通列车定位方法，通过设置信标数据库和道岔数据库，以初始信标为基准，通过信标数据库或道岔数据库向正反两个方向搜索所有的相邻信标并将相邻信标记录为期望信标，列车继续沿股道运行，当读取到第二信标时，将第二信标与所有的所述期望信标进行比对；如果第二信标与期望信标之一匹配，则定位成功；申请号为201610043935.7的中国发明专利“轨道交通列车定位误差计算方法及其位置计算方法”计算轨道交通列车第一次接收到定位信标信号的上升沿至第一次接收到定位信标信号下降沿轨道交通列车所行走的距离S；在轨道交通列车控制系统数据库中查询该定位信标安装位置，并计算轨道交通列车的位置。
现有技术所涉及的轨道交通列车定位的方法均依赖定位信标，定位信标一般为轨道交通运营方的资产，电力部门作为外部单位一般很难使用定位信标的相关数据。因此需要研究在没有定位信标装置的情况下，对轨道交通列车运行位置进行定位的方法。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种轨道交通列车运行位置反演方法，在没有定位信标数据的情况下，可实现轨道交通列车运行位置的反演，为变电站直流偏磁电流的分析提供数据支撑。
本发明采用的技术方案为：
一种轨道交通列车运行位置反演方法，包括以下步骤：
A、获取轨道交通及变电站相关信息，包括轨道交通线路名称、地铁站名称、变电站名称；
B、根据步骤A获取的轨道交通相关信息，结合变电站的位置，确定轨道交通列车位置的反演范围，所述反演范围包括反演位置范围和反演时间范围；
C、根据步骤B获取的轨道交通列车位置的反演范围，获取反演范围内的轨道交通列车的进出站时刻；
D、根据步骤C获取的轨道交通列车的进出站时刻，对轨道交通的位置进行反演。
进一步的，步骤B根据步骤A获取的轨道交通相关信息，结合变电站的位置，确定轨道交通列车位置的反演位置和时间范围，具体为：
假设变电站集合为{S1，S2，…，Sn}，轨道交通G号线的地铁站集合为{D1，D2，…，Dm}，对于第i个变电站Si，通过互联网电子地图上的测距功能计算变电站Si与所有地铁站的距离，记为{SD1，SD2，…，SDm}，若变电站Si与第p和q个变电站的距离最短，其中q＝p+1，则与变电站Si对应的反演位置范围为第p-1、p、q和q+1个地铁站区间范围；反演时间范围根据变电站直流偏磁电流的监测时间进行确定，记为[T1，T2]。
进一步的，步骤C中根据步骤B获取的轨道交通列车位置的反演范围，获取反演范围内的轨道交通列车的进出站时刻，具体为：
分别在第p-1、p、q和q+1个地铁站记录时间范围[T1，T2]内的轨道交通列车进站和出站时刻，其中进站时刻为列车停稳不动的时刻，出站时刻为列车启动开始动作的时刻，分别记录上、下行线列车运行时刻：
表1
表2
进一步的，步骤D中根据步骤C获取的轨道交通列车的进出站时刻，对轨道交通的位置进行反演，具体为：
对于任意时刻t，T1≤t≤T2，在该反演范围内的上行线列车位置如下：
以第k行列车进出站时刻为例：
1)若t＝stk，1，则列车停在地铁站Dp-1；
2)若stk，1＜t＜stk，2，则列车位于地铁站Dp-1与Dp之间；
3)若stk，2≤t≤stk，3，则列车停在地铁站Dp；
4)若stk，3＜t＜stk，4，则列车位于地铁站Dp与Dq之间；
5)若stk，4≤t≤stk，5，则列车停在地铁站Dq；
6)若stk，5＜t＜stk，6，则列车位于地铁站Dq与Dq+1之间；
7)若t＝stk，6，则列车停在地铁站Dq+1。
在该反演范围内的下行线列车位置如下：
以第k行列车进出站时刻为例：
1)若t＝stk，1，则列车停在地铁站Dq+1；
2)若stk，1＜t＜stk，2，则列车位于地铁站Dq+1与Dq之间；
3)若stk，2≤t≤stk，3，则列车停在地铁站Dq；
4)若stk，3＜t＜stk，4，则列车位于地铁站Dq与Dp之间；
5)若stk，4≤t≤stk，5，则列车停在地铁站Dp；
6)若stk，5＜t＜stk，6，则列车位于地铁站Dp与Dp-1之间；
7)若t＝stk，6，则列车停在地铁站Dp-1。
本发明具有如下有益效果：提供在没有定位信标数据的情况下，可实现轨道交通列车运行位置的反演，可实现轨道交通列车位置的反演，为变电站直流偏磁电流的分析提供数据支撑。
附图说明
图1是本发明一种轨道交通列车运行位置反演方法其中一个实施例的流程示意图；
图2是本发明具体实施例中12:08:46秒的列车位置反演图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1，为本发明一种轨道交通列车运行位置反演方法其中一个实施例的流程示意图，所述方法包括以下步骤：
A、获取轨道交通及变电站相关信息，包括轨道交通线路名称、地铁站名称、变电站名称；
B、根据步骤A获取的轨道交通相关信息，结合变电站的位置，确定轨道交通列车位置的反演范围，所述反演范围包括反演位置范围和反演时间范围，具体为：
假设变电站集合为{S1，S2，…，Sn}，轨道交通G号线的地铁站集合为{D1，D2，…，Dm}，对于第i个变电站Si，通过百度地图上的测距功能计算变电站Si与所有地铁站的距离，记为{SD1，SD2，…，SDm}，若变电站Si与第p和q个变电站的距离最短(其中q＝p+1)，则与变电站Si对应的反演位置范围为第p-1、p、q和q+1个地铁站区间范围；反演时间范围根据变电站直流偏磁电流的监测时间进行确定，记为[T1，T2]。
C、根据步骤B获取的轨道交通列车位置的反演范围，获取反演范围内的轨道交通列车的进出站时刻，具体为：
分别安排人员去第p-1、p、q和q+1个地铁站记录时间范围[T1，T2]内的轨道交通列车进站和出站时刻，其中进站时刻为列车停稳不动的时刻，出站时刻为列车启动开始动作的时刻，分别记录上、下行线列车运行时刻，见表1及表2。
表1
表2
D、根据步骤C获取的轨道交通列车的进出站时刻，对轨道交通的位置进行反演，具体为：
对于任意时刻t，T1≤t≤T2，在该反演范围内的上行线列车位置如下：
以第k行列车进出站时刻为例：
1)若t＝stk，1，则列车停在地铁站Dp-1；
2)若stk，1＜t＜stk，2，则列车位于地铁站Dp-1与Dp之间；
3)若stk，2≤t≤stk，3，则列车停在地铁站Dp；
4)若stk，3＜t＜stk，4，则列车位于地铁站Dp与Dq之间；
5)若stk，4≤t≤stk，5，则列车停在地铁站Dq；
6)若stk，5＜t＜stk，6，则列车位于地铁站Dq与Dq+1之间；
7)若t＝stk，6，则列车停在地铁站Dq+1。
在该反演范围内的下行线列车位置如下：
以第k行列车进出站时刻为例：
1)若t＝stk，1，则列车停在地铁站Dq+1；
2)若stk，1＜t＜stk，2，则列车位于地铁站Dq+1与Dq之间；
3)若stk，2≤t≤stk，3，则列车停在地铁站Dq；
4)若stk，3＜t＜stk，4，则列车位于地铁站Dq与Dp之间；
5)若stk，4≤t≤stk，5，则列车停在地铁站Dp；
6)若stk，5＜t＜stk，6，则列车位于地铁站Dp与Dp-1之间；
7)若t＝stk，6，则列车停在地铁站Dp-1。
下面以一个具体实施例对本发明的技术方案和效果进行详细说明：
步骤A，获取轨道交通及变电站相关数据，以武汉地铁4号线为例，4号线的地铁站包括：武汉站、杨春湖站、工业四路、仁和路、园林路等站点，拟分析JW变电站的直流偏磁电流情况，需要对JW变电站周围的轨道交通列车的运行位置进行反演。
步骤B，在百度地图上测量JW变电站与4号线各地铁站的距离，其中工业四路和仁和路的距离最近，根据权利要求书所述的反演位置的确定方法(若变电站Si与第p和q个变电站的距离最短(其中q＝p+1)，则与变电站Si对应的反演位置范围为第p-1、p、q和q+1个地铁站区间范围)，因此反演位置范围为杨春湖站、工业四路、仁和路、园林路地铁站的区间范围。变电JW的直流偏磁电流监测时间范围为11:33～12:20，因此将该时间范围作为反演时间范围。
步骤C中，安排人员去上述4个地铁站记录列车的进出站时刻，如表3及表4所示：
表3下行线列车进出站时刻
表4上行线列车进出站时刻
步骤D中，根据获取的轨道交通列车的进出站时刻，对轨道交通的位置进行反演。如图2所示为12:08:46秒的列车位置反演图，其中上方有箭头的列车代表在运行，上方无箭头的列车表示列车停在某个地铁站，经过现场验证，该时刻列车确实位于上述位置，表明了本发明所提方法的有效性。
上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于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。
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