一种用于轨道交通的险情分析处理方法及装置与流程

本技术涉及险情分析，尤其是涉及一种用于轨道交通的险情分析处理方法及装置。

背景技术：

1、目前轨道交通技术正处于快速发展阶段，且智能化和自动化发展趋势明显，对缓解交通拥堵、减少环境污染、提升城市形象和居民生活质量起着至关重要的作用。

2、轨道交通系统的安全事故往往会对广大乘客和周边居民造成重大伤害和财产损失，因此对轨道交通险情进行及时分析和处理，可以有效预防和降低安全事故的发生概率。

3、但目前轨道交通分析和处理方法难以对列车会车时的共振情况进行准确分析与处理，导致列车在会车过程中存在发生共振的隐患，增加列车的磨损与故障率，同时影响乘客的乘坐舒适性，甚至导致严重的列车安全事故。

技术实现思路

1、本技术提供一种用于轨道交通的险情分析处理方法及装置，以解决上述技术问题。

2、第一方面，本技术提供一种用于轨道交通的险情分析处理方法，应用于一种用于轨道交通的险情分析处理装置，所述用于轨道交通的险情分析处理装置包括共振检测设备及服务器，所述用于轨道交通的险情分析处理方法应用与所述服务器，所述方法包括：

3、获取轨道交通工具的路线信息，分析所述路线信息，确定所述路线信息中的预计会车时间；

4、根据所述预计会车时间，确定预设缓冲时间点，根据预设缓冲时间点，获取实时调度信息；

5、分析所述实时调度信息，控制所述轨道交通工具进行一次调整，获取一次调整结果；

6、根据所述一次调整结果和所述实时调度信息，确定实际会车时间；

7、根据所述实际会车时间，控制所述共振检测设备对所述轨道交通工具会车过程中的实时共振情况进行检测，并根据检测结果，确定调整方式；

8、根据所述调整方式，控制所述轨道交通工具进行二次调整。

9、通过本技术提供的方式，可以在列车会车前，提前判断列车当前状态下会车时的共振风险，并做出会车前的相应调整，同时在会车过程中，通过共振检测装置实时检测列车会车过程中的共振情况，并做出会车时的相应调整，通过不同阶段的多次调整，显著降低列车会车时的共振风险，避免因列车会车时产生共振而增加列车的磨损与故障率，避免因共振而影响乘客的乘坐舒适性，防止因共振而导致严重的列车安全事故。

10、可选的，所述分析所述实时调度信息，控制所述轨道交通工具进行一次调整，获取一次调整结果，包括：

11、根据所述实时调度信息，确定所述轨道交通工具的行驶信息和对向轨道交通工具的行驶信息；

12、分析所述轨道交通工具的行驶信息和所述对向轨道交通工具的行驶信息，预估所述轨道交通工具与所述对向轨道交通工具会车时的共振风险；

13、若所述共振风险较大，则根据所述轨道交通工具的行驶信息和所述对向轨道交通工具的行驶信息，确定一次调整计划；

14、根据所述一次调整计划，控制所述轨道交通工具进行调整，确定所述一次调整结果；

15、所述根据所述一次调整结果和所述实时调度信息，确定实际会车时间，包括：

16、根据所述一次调整结果，确定所述轨道交通工具的当前行驶速度；

17、根据所述轨道交通工具的当前行驶速度、所述对向轨道交通工具的行驶信息和所述路线信息，确定所述实际会车时间。

18、采用上述技术方案可以有效地在两辆列车会车前降低了会车时的共振风险，同时根据两辆列车的行驶信息确定调整方式，不对列车运输计划造成负面影响，避免列车因速度调整过慢而延误较长时间，或因速度调整过快而引发安全事故，同时，可以快速确定实际会车时间，为后续共振检测设备对会车过程进行实时检测做出准备。

19、可选地，所述共振检测设备包含至少一个振动传感器、激光测距仪和风速传感器，所述根据所述实际会车时间，控制所述共振检测设备对所述轨道交通工具会车过程中的实时共振情况进行检测，并根据检测结果，确定调整方式，包括：

20、根据所述实际会车时间，确定所述共振检测设备的启动时间点；

21、在所述启动时间点到达时，获取所述振动传感器检测的所述轨道交通工具的振动频率，获取所述激光测距仪检测的所述对向轨道交通工具的位移信息，获取风速传感器检测的所述轨道交通工具和所述对向轨道交通工具之间的风速信息；

22、分析所述位移信息，确定所述对向轨道交通工具的振动频率；

23、分析所述风速信息，判断所述轨道交通工具和所述对向轨道交通工具之间是否存在空气涡流，若存在，则根据所述风速信息、所述轨道交通工具的振动频率和所述对向轨道交通工具的振动频率，确定调整方式。

24、采用上述技术方案可以在会车过程中快速准确地对比两辆列车的振动频率相似度，同时考虑到会车过程中两辆列车间可能存在空气涡流引发的振动，计算空气涡流引起的振动频率后，将三个频率信息进行两两对比，准确而全面地判断列车会车过程中的共振风险，并确定对应的调整方式，避免列车会车过程中产生共振，进一步提高列车行驶过程中的安全性。

25、可选地，所述分析所述位移信息，确定所述对向轨道交通工具的振动频率，包括：

26、通过以下公式所述位移信息转化为所述对向轨道交通工具的振动频率：

27、

28、其中，x(f)为所述对向轨道交通工具的振动频率，x(t)为所述位移信息，e为自然数对数的底，j为虚数单位，f为频率变量，t为时间变量。

29、采用上述技术方案可以快速将位移信息转化为对向列车的振动频率，达到当前列车直接得到对向列车振动频率的效果，减少列车间的数据交互，保证数据实时性，避免因数据传输过程中的延迟出现对列车会车时共振风险的误断，提高了共振风险检测结果的可靠性。

30、可选地，所述分析所述风速信息，确定所述轨道交通工具和所述对向轨道交通工具之间的气流流动状态，包括：

31、所述风速信息包含所述轨道交通工具和所述对向轨道交通工具之间的气流流速、测量的时间间隔；

32、通过以下公式计算风速变化率：

33、

34、其中，g为风速变化率，δv为风速变化，δt为测量的时间间隔；

35、将所述风速变化率与预设风速变化阈值进行对比，若所述风速变化率大于预设风速变化率阈值，则将所述风速变化率纳入所述风速信息中，确定此时所述轨道交通工具和所述对向轨道交通工具之间存在空气涡流。

36、采用上述技术方案可以通过计算风速变化率的方式，快速准确地判断列车间是否存在空气涡流，并将对应风速变化率纳入风速信息中，为计算空气涡流引起的振动频率提供了可靠的数据基础，进一步使会车过程中的共振风险检测更加全面。

37、可选地，所述方法还包括：

38、根据所述路线信息和所述实际会车时间，获取所述轨道交通工具在到达所述会车时间的前后路段信息；

39、分析所述前后路段信息，判断所述轨道交通工具会车前后是否经过特殊路段，若经过，根据所述前后路段信息，确定特殊路段类型和进入特殊路段时间；

40、根据所述特殊路段类型和所述进入特殊路段时间，控制所述共振检测设备对特殊路段进行共振检测，并根据检测结果，确定特殊调整方式。

41、采用上述技术方案可以在列车会车前后经过特殊路段时对共振风险进行检测，降低了列车通过特殊路段时的共振风险，提高了共振风险检测的全面性

42、可选地，所述共振检测设备还包括至少一个加速度传感器，所述根据所述特殊路段类型和所述进入特殊路段时间，控制所述共振检测设备对特殊路段进行共振检测，并根据检测结果，确定特殊调整方式，包括：

43、若所述特殊路段类型是隧道，则根据所述进入特殊路段时间，获取所述加速度传感器检测的隧道的自然振动频率序列，获取振动传感器检测的所述轨道交通工具的实时振动频率序列；

44、分析所述自然振动频率序列和所述实时振动频率序列，通过以下公式计算所述自然振动频率和所述实时振动频率序列之间的相关系数：

45、

46、其中，r为所述相关系数，n为预设对比样本量，x为所述自然振动频率序列，y为所述实时振动频率序列；

47、根据所述相关系数，确定所述特殊调整方式。

48、采用上述技术方案可以通过相关系数的计算，准确判断列车与隧道之间的共振风险，为列车的相应调整给出了直观的数据依据，进一步提高了列车与隧道之间共振风险检测的准确性。

49、可选地，所述方法还包括：

50、若所述特殊路段在所述轨道交通工具会车前，则在执行所述特殊调整方式后，根据当前时刻所述轨道交通工具的行驶信息、所述对向轨道交通工具的行驶信息和所述路线信息，重新确定所述实际会车时间；

51、若所述特殊路段在所述轨道交通工具会车后，则在执行所述调整方式后，根据当前时刻所述轨道交通工具的行驶信息和所述路线信息，重新确定所述进入特殊路段时间。

52、采用上述技术方案可以在列车遭遇复杂情况，例如会车前后需要通过特殊路段时，对列车共振风险进行全程监测并给出相应调整方式，并且可以根据相应的调整结果对实际会车时间和进入特殊路段时间进行重新调整，使共振检测设备在列车进行多次速度调整后依然能够对列车与其他物体之间的共振风险进行快速准确的检测。

53、可选地，所述方法还包括：

54、控制所述摄像头采集所述轨道交通工具车厢内的视频数据；

55、分析所述视频数据，确定所述轨道交通工具车厢内的典型物品的振动频率；

56、通过以下公式计算所述典型物品的共振频率：

57、

58、其中，f为所述典型物品的共振频率，k为车厢在所述轨道交通工具当前时刻行驶速度下的弹性系数，m为所述典型物品的质量；

59、将所述典型物品的振动频率与所述典型物品的共振频率进行对比，若所述典型物品的振动频率与所述典型物品的共振频率相似，则确定调整方式；

60、控制所述轨道交通工具根据所述调整方式进行调整。

61、采用上述技术方案可以在列车行驶过程中，对车厢内典型物品的共振风险进行检测，防止因共振导致典型物品损坏，进而避免因典型物品的损坏而造成乘客受伤和车厢受损。

62、第二方面，本技术提供一种用于轨道交通的险情分析处理装置，所述装置包括：

63、会车信息获取模块，用于获取轨道交通工具的路线信息，分析所述路线信息，获取所述路线信息中的预计会车时间；

64、调度信息获取模块，用于根据所述预计会车时间，确定预设缓冲时间点，根据预设缓冲时间点，获取实时调度信息；

65、一次调整模块，分析所述实时调度信息，控制所述轨道交通工具进行一次调整，获取一次调整结果；

66、会车时间调整模块，根据所述一次调整结果，确定实际会车时间；

67、共振检测模块，根据所述实际会车时间，控制所述共振检测设备对所述轨道交通工具会车过程中的实时共振情况进行检测，并根据检测结果，确定调整方式；

68、二次调整模块，根据所述调整方式，控制所述轨道交通工具进行二次调整。

69、可选地，所述一次调整模块，具体用于：

70、根据所述实时调度信息，确定所述轨道交通工具的行驶信息和对向轨道交通工具的行驶信息；

71、分析所述轨道交通工具的行驶信息和所述对向轨道交通工具的行驶信息，预估所述轨道交通工具与所述对向轨道交通工具会车时的共振风险等级；

72、将所述共振风险等级与预设安全风险等级对比，若所述共振风险等级高于预设安全风险等级，则根据所述轨道交通工具的行驶信息和所述对向轨道交通工具的行驶信息，确定一次调整计划；

73、根据所述一次调整计划，控制所述轨道交通工具进行调整，确定所述一次调整结果；

74、根据所述一次调整结果，确定所述轨道交通工具的当前行驶速度；

75、根据所述轨道交通工具的当前行驶速度、所述对向轨道交通工具的行驶信息和所述路线信息，确定所述实际会车时间。

76、可选地，所述共振检测模块，具体用于：

77、根据所述实际会车时间，确定所述共振检测设备的启动时间点；

78、在所述启动时间点到达时，获取所述振动传感器检测的所述轨道交通工具的振动频率，获取所述激光测距仪检测的所述对向轨道交通工具的位移信息，获取风速传感器检测的所述轨道交通工具和所述对向轨道交通工具之间的风速信息；

79、分析所述位移信息，确定所述对向轨道交通工具的振动频率；

80、分析所述风速信息，判断所述轨道交通工具和所述对向轨道交通工具之间是否存在空气涡流，若存在，则根据所述风速信息、所述轨道交通工具的振动频率和所述对向轨道交通工具的振动频率，确定调整方式。

81、可选地，所述共振检测模块，具体用于：

82、通过以下公式将所述位移信息转化为所述对向轨道交通工具的振动频率：

83、

84、其中，x(f)为所述对向轨道交通工具的振动频率，x(t)为所述位移信息，e为自然数对数的底，j为虚数单位，f为频率变量，t为时间变量。

85、可选地，所述共振检测模块，具体用于：

86、所述风速信息包含所述轨道交通工具和所述对向轨道交通工具之间的气流流速、测量的时间间隔；

87、通过以下公式计算风速变化率：

88、

89、其中，g为风速变化率，δv为风速变化，δt为测量的时间间隔；

90、将所述风速变化率与预设风速变化阈值进行对比，若所述风速变化率大于预设风速变化率阈值，则将所述风速变化率纳入所述风速信息中，确定此时所述轨道交通工具和所述对向轨道交通工具之间存在空气涡流。

91、可选地，所述装置还包括特殊路段处理模块，用于：

92、根据所述路线信息和所述实际会车时间，获取所述轨道交通工具在到达所述会车时间的前后路段信息；

93、分析所述前后路段信息，判断所述轨道交通工具会车前后是否经过特殊路段，若经过，根据所述前后路段信息，确定特殊路段类型和进入特殊路段时间；

94、根据所述特殊路段类型和所述进入特殊路段时间，控制所述共振检测设备对特殊路段进行共振检测，并根据检测结果，确定特殊调整方式。

95、可选地，所述特殊路段处理模块，具体用于：

96、若所述特殊路段类型是隧道，则根据所述进入特殊路段时间，获取所述加速度传感器检测的隧道的自然振动频率序列，获取振动传感器检测的所述轨道交通工具的实时振动频率序列；

97、分析所述自然振动频率序列和所述实时振动频率序列，通过以下公式计算所述自然振动频率和所述实时振动频率序列之间的相关系数：

98、

99、其中，r为所述相关系数，n为预设对比样本量，x为所述自然振动频率序列，y为所述实时振动频率序列；

100、根据所述相关系数，确定所述特殊调整方式。

101、可选地，所述特殊路段处理模块，具体用于：

102、若所述特殊路段在所述轨道交通工具会车前，则在执行所述特殊调整方式后，根据当前时刻所述轨道交通工具的行驶信息、所述对向轨道交通工具的行驶信息和所述路线信息，重新确定所述实际会车时间；

103、若所述特殊路段在所述轨道交通工具会车后，则在执行所述调整方式后，根据当前时刻所述轨道交通工具的行驶信息和所述路线信息，重新确定所述进入特殊路段时间。

104、可选地，所述装置还包括视频分析模块，用于：

105、控制所述摄像头采集所述轨道交通工具车厢内的视频数据；

106、分析所述视频数据，确定所述轨道交通工具车厢内的典型物品的振动频率；

107、通过以下公式计算所述典型物品的共振频率：

108、

109、其中，f为所述典型物品的共振频率，k为车厢在所述轨道交通工具当前时刻行驶速度下的弹性系数，m为所述典型物品的质量；

110、将所述典型物品的振动频率与所述典型物品的共振频率进行对比，若所述典型物品的振动频率与所述典型物品的共振频率相似，则确定调整方式；

111、控制所述轨道交通工具根据所述调整方式进行调整。

112、本技术采用以上技术方案具有以下优点：

113、首先，可以在列车会车前，提前判断列车当前状态下会车时的共振风险，并做出会车前的相应调整，同时在会车过程中，通过共振检测装置实时检测列车会车过程中的共振情况，并做出会车时的相应调整，通过不同阶段的多次调整，显著降低列车会车时的共振风险，避免因列车会车时产生共振而增加列车的磨损与故障率，避免因共振而影响乘客的乘坐舒适性，防止因共振而导致严重的列车安全事故。

114、其次，有效地在两辆列车会车前降低了会车时的共振风险，同时根据两辆列车的行驶信息确定调整方式，不对列车运输计划造成负面影响，避免列车因速度调整过慢而延误较长时间，或因速度调整过快而引发安全事故。

115、进一步，可以快速确定实际会车时间，为后续共振检测设备对会车过程进行实时检测做出准备；同时，在会车过程中快速准确地对比两辆列车的振动频率相似度，同时考虑到会车过程中两辆列车间可能存在空气涡流引发的振动，计算空气涡流引起的振动频率后，将三个频率信息进行两两对比，准确而全面地判断列车会车过程中的共振风险，并确定对应的调整方式，避免列车会车过程中产生共振，进一步提高列车行驶过程中的安全性。

116、通过快速将位移信息转化为对向列车的振动频率，达到当前列车直接得到对向列车振动频率的效果，减少列车间的数据交互，保证数据实时性，避免因数据传输过程中的延迟出现对列车会车时共振风险的误断，提高了共振风险检测结果的可靠性。

117、通过计算风速变化率的方式，快速准确地判断列车间是否存在空气涡流，并将对应风速变化率纳入风速信息中，为计算空气涡流引起的振动频率提供了可靠的数据基础，进一步使会车过程中的共振风险检测更加全面。

118、通过在列车会车前后经过特殊路段时对共振风险进行检测，降低了列车通过特殊路段时的共振风险，提高了共振风险检测的全面性；同时，通过相关系数的计算，准确判断列车与隧道之间的共振风险，为列车的相应调整给出了直观的数据依据，进一步提高了列车与隧道之间共振风险检测的准确性。

119、可以在列车遭遇复杂情况，例如会车前后需要通过特殊路段时，对列车共振风险进行全程监测并给出相应调整方式，并且可以根据相应的调整结果对实际会车时间和进入特殊路段时间进行重新调整，使共振检测设备在列车进行多次速度调整后依然能够对列车与其他物体之间的共振风险进行快速准确的检测。