一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法
【专利摘要】本发明涉及一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法，包括以下步骤：(1)确定轨道交通能耗影响因素：(2)确定各能耗影响因素间的协同关系，建立协同关联矩阵O；(3)逐一分析各层因素之间的协同关联度：(4)由各层间的协同关联度得出总能耗协同关联度矩阵。与现有技术相比，本发明具有准确性更高等优点。
【专利说明】一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及轨道交通智能信息处理技术，尤其是涉及一种轨道交通能耗影响因素 协同关联度建模方法。
【背景技术】
[0002] 城市化进程的不断加快，在带动经济增长的同时也引起了诸多城市问题，其中城 市交通需求与交通供给之间的矛盾所导致的交通拥堵、交通安全、环境污染、能源消耗等已 经为世界各大城市面临的普遍问题。为降低城市化进程中出现的交通问题及负面效应，越 来越多的城市选择了"公交优先"发展模式，城市轨道交通作为公共交通的重要组成部分， 具有安全、准点、快速、环保能力大等特点，发展建设迅猛。
[0003] 分析城市轨道交通统计数据可知，城市轨道交通系统能耗影响主要因素及趋势部 分可得，但其信息不完全，因此可作为典型的灰色系统进行分析。轨道交通能耗影响因素可 以灰色关联理论以及层次分析方法为基础，通过建立轨道交通能耗影响因素的灰色关联层 次分析模型，选择能够量化的影响因素指标作为分析序列，通过分析各能耗影响指标的变 化对城市轨道交通总能耗水平高低的影响来确定相互影响程度，从而根据关联度大小排序 得出城市轨道交通不同能耗影响因素的重要程度。
[0004] 但是，由于城市轨道交通系统能耗影响因素复杂且繁多，各因素之间既有相互作 用，又有相互间的输入与输出联系。因此，在历史统计数据的基础上，要在众多影响因素 中筛选出较为灵敏且便于度量的以及内涵丰富的主导性指标作为分析指标，除了遵循科学 性、完备性、可操作性等指标构建的一般原则以外还应考虑到各因素间的协同关系。因此， 综合各因素间的协同关系进行轨道交通能耗因素关联度建模是本发明的技术要点。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种准确性更高的 轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法。
[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007] -种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0008] (1)确定轨道交通能耗影响因素：
[0009] (2)确定各能耗影响因素间的协同关系，建立协同关联矩阵0 ;
[0010] (3)逐一分析各层因素之间的协同关联度：
[0011] (4)由各层间的协同关联度得出总能耗协同关联度矩阵。
[0012] 所述的步骤（1)具体为：
[0013] 根据轨道交通能耗构成影响因素的关联层次分析，轨道交通能耗构成影响因素如 下所示：
[0014] 第一层：X表不总能耗；
[0015] 第二层：X2>1表示列车运行能耗，X2, 2表示车站运营能耗；
[0016] 第三层：x3>1表示基础设施，X3,2表示运输组织模式，X 3,3表示动力设备，X3,4表示照 明设备；
[0017] 第四层：x4>1表示列车属性，X4,2表示线路条件，X 4,3表示技术速度，X4,4表示编组方 案X4,5表示列车操纵控制；
[0018] 第五层：X5,i表示牵引动力传递效率，X5,2表示车载辅助设备能耗，X 5,3表示列车 自重，X5,4表示列车最大正线坡度，X5,5表示最小曲线半径，X 5,6表示平均停站间距，X5,7与X4, 3相同均表不技术速度，X5,8与X4,4相同均表不编组方案，X 5,9表不速度均衡性，X5,1(|表不预 判距离，X5,n与X3,3相同均表示动力设备，X 5,12与X3,4相同均表示照明设备。
[0019] 所述的步骤（2)确定各能耗影响因素间的协同关系，建立协同关联矩阵0,其中Om表示第m层各因素之间的协同关系，具体过程如下：
[0020] 将第各层元素分别作为协同关联矩阵的行因素和列因素，矩阵元素〇m,u表示能 耗影响因素 Xm, i与Xm, j之间的协同关联程度，Oni, 由轨道能耗监测经验值得出，且0 < Om, ij < 1。
[0021] 所述的步骤（3)逐一分析各层因素之间的协同关联度具体为：
[0022] 对于第一层与第二层，同时假设第二层有n个元素，以X为参考序列，以X2,p X2,2，…，X2,n为比较数列，假设x(k)为X的第k个数，x2i (k)为X2,,的第k个数，则
[0023] 参考序列：X = {xd+l L = 1，2，…，n}
[0024] 比较序列：X21 = {x21(j21) I j21 = 1,2,…，n}
[0025] ......
[0026] 比较序列：X2i = {x2i(j2i) I j2i = 1,2,…，n}, 1 彡 i 彡 n
[0027] 贝批较序列X2i对参考序列X的关联度为：
【权利要求】
1. 一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 确定轨道交通能耗影响因素： (2) 确定各能耗影响因素间的协同关系，建立协同关联矩阵0 ; (3) 逐一分析各层因素之间的协同关联度： (4) 由各层间的协同关联度得出总能耗协同关联度矩阵。
2. 根据权利要求1所述的一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法，其特征在 于，所述的步骤（1)具体为： 根据轨道交通能耗构成影响因素的关联层次分析，轨道交通能耗构成影响因素如下所 示： 第一层：X表不总能耗； 第二层：x2>1表示列车运行能耗，x2,2表示车站运营能耗： 第三层：x3>1表示基础设施，x3,2表示运输组织模式，x3,3表示动力设备，x3,4表示照明设 备； 第四层：x4>1表示列车属性，x4,2表示线路条件，x4,3表示技术速度，x4,4表示编组方案x4，5表示列车操纵控制； 第五层：x5,i表示牵引动力传递效率，x5,2表示车载辅助设备能耗，x5,3表示列车自重，x5,4表示列车最大正线坡度，x5,5表示最小曲线半径，x5,6表示平均停站间距，x5,7与x4,3相 同均表示技术速度，x5,8与x4,4相同均表示编组方案，x5,9表示速度均衡性，x5,1(l表示预判距 离，x5,n与x3,3相同均表不动力设备，x5,12与x3,4相同均表不照明设备。
3. 根据权利要求1所述的一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法，其特征在 于，所述的步骤（2)确定各能耗影响因素间的协同关系，建立协同关联矩阵0,其中Om表示 第m层各因素之间的协同关系，具体过程如下： 将第各层元素分别作为协同关联矩阵的行因素和列因素，矩阵元素表示能耗影响 因素与Xm,』之间的协同关联程度，由轨道能耗监测经验值得出，且0 < < 1。
4. 根据权利要求1所述的一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法，其特征在 于，所述的步骤（3)逐一分析各层因素之间的协同关联度具体为： 对于第一层与第二层，同时假设第二层有n个兀素，以X为参考序列，以X2>1，X2,2，…，X2,n为比较数列，假设x(k)为X的第k个数，x2i (k)为X2,i的第k个数，则 参考序列：父={叉(」1)|」1 = 1，2，?，11} 比较序列：X21 = {x21(j21) |j21 = 1,2, ."，n} 比较序列：X2i={x2i(j2i) |j2i = 1,2,…，n},1 彡i彡n 则比较序列X2i对参考序列X的关联度为：
考虑到各因素间的协同关联性，上式中
其中，p为分辨系数，在0与1之间取值； 另外各层之间的协同关联度计算过程同上。
5.根据权利要求1所述的一种轨道交通能耗影响因素协同关联度建模方法，其特征在 于，所述的总能耗协同关联度矩阵R如下： R= (Y(X51)，y(X52)，…，y(X5,12))。
【文档编号】G06F19/00GK104408313SQ201410704547
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】韩华, 吴飞, 陈晓圣, 陈宾喆, 王佳旻 申请人:上海工程技术大学