本發(fā)明涉及電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理，具體涉及一種軌道交通信息數(shù)據(jù)清洗方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、軌道交通信息數(shù)據(jù)是指與軌道交通系統(tǒng)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)，包括列車位置、速度、延誤情況、乘客流量、車站運(yùn)營情況等。這些數(shù)據(jù)可以通過各種傳感器、監(jiān)控設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和其他數(shù)據(jù)源收集到。

2、其中，?軌道交通的交通工具中包括地鐵，對(duì)于這種交通工具的相關(guān)信息就包含了軌道設(shè)備狀態(tài)的相關(guān)數(shù)據(jù)，例如記錄軌道交通系統(tǒng)的設(shè)備（如信號(hào)設(shè)備、電力設(shè)備、通信設(shè)備）運(yùn)行狀態(tài)和故障信息，其中就包含了各個(gè)節(jié)點(diǎn)軌道的振動(dòng)數(shù)據(jù)，這些振動(dòng)數(shù)據(jù)由振動(dòng)傳感器采集，可以用于設(shè)備維護(hù)和故障排查，以確保軌道交通系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3、當(dāng)軌道的老化產(chǎn)生裂紋或松動(dòng)等所產(chǎn)生的軌道節(jié)點(diǎn)異常情況時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)頻率的突然變化或者出現(xiàn)異常的頻率，或振動(dòng)的幅值突然增大或減小，需要將這種軌道節(jié)點(diǎn)的異常振動(dòng)數(shù)據(jù)單獨(dú)識(shí)別出來進(jìn)行分析。然而，在監(jiān)測(cè)軌道狀態(tài)的過程中，一方面由于振動(dòng)傳感器自身的壽命以及監(jiān)測(cè)過程中外部因素的影響，所獲取到的振動(dòng)數(shù)據(jù)本身存在一定的干擾波動(dòng)；另一方面，由于存在多個(gè)軌道列車依次在軌道上行駛，而不同列車在對(duì)應(yīng)檢測(cè)位置處的速度存在一定的差異，因此所產(chǎn)生的互動(dòng)力具有一定的差異，導(dǎo)致檢測(cè)位置處的振動(dòng)數(shù)據(jù)存在一定的干擾波動(dòng)；所以以上兩個(gè)方面的異常干擾波動(dòng)，都會(huì)導(dǎo)致最終對(duì)異常軌道節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性降低，所以需要將異常干擾數(shù)據(jù)清洗，保留軌道節(jié)點(diǎn)自身的異常振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決異常干擾波動(dòng)導(dǎo)致對(duì)異常軌道節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性降低的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種軌道交通信息數(shù)據(jù)清洗方法及系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、本發(fā)明提供一種軌道交通信息數(shù)據(jù)清洗方法，所述方法包括：

3、基于軌道振動(dòng)傳感器的預(yù)設(shè)切分周期數(shù)據(jù)，確定所述軌道振動(dòng)傳感器的局部數(shù)據(jù)異常程度和相鄰局部數(shù)據(jù)之間的振幅差異；

4、基于所述振幅差異，確定所述軌道振動(dòng)傳感器的整體規(guī)律性特征因子；

5、利用多個(gè)相鄰軌道振動(dòng)傳感器的整體規(guī)律性特征因子，確定所述軌道振動(dòng)傳感器的軌道節(jié)點(diǎn)故障影響可能性；

6、利用所述局部數(shù)據(jù)異常程度和所述軌道節(jié)點(diǎn)故障影響可能性，確定局部數(shù)據(jù)是否為待清洗數(shù)據(jù)。

7、進(jìn)一步地，基于軌道振動(dòng)傳感器的預(yù)設(shè)切分周期數(shù)據(jù)，確定所述軌道振動(dòng)傳感器的局部數(shù)據(jù)異常程度的步驟，包括：

8、基于軌道振動(dòng)傳感器的預(yù)設(shè)切分周期數(shù)據(jù)，確定任一目標(biāo)峰值點(diǎn)以及與其相鄰的多個(gè)對(duì)應(yīng)峰值點(diǎn)組成的峰值組；

9、確定所述目標(biāo)峰值點(diǎn)與所述峰值組中的其他峰值點(diǎn)之間的目標(biāo)振幅差異值；

10、利用所述目標(biāo)振幅差異值和所述峰值組中的最大振幅差異值，確定軌道振動(dòng)傳感器的局部數(shù)據(jù)異常程度。

11、進(jìn)一步地，利用所述目標(biāo)振幅差異值和所述峰值組中的最大振幅差異值，確定軌道振動(dòng)傳感器的局部數(shù)據(jù)異常程度的步驟，包括：

12、利用所述目標(biāo)振幅差異值，確定目標(biāo)峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的局部數(shù)據(jù)的局部突出程度；

13、利用所述局部突出程度、所述目標(biāo)峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)振幅以及所述峰值組中的最大振幅差異值，計(jì)算得到軌道振動(dòng)傳感器的局部數(shù)據(jù)異常程度。

14、進(jìn)一步地，基于軌道振動(dòng)傳感器的預(yù)設(shè)切分周期數(shù)據(jù)，確定相鄰局部數(shù)據(jù)之間的振幅差異的步驟，包括：

15、基于軌道振動(dòng)傳感器的預(yù)設(shè)切分周期數(shù)據(jù)，確定各組相鄰極大值之間的第一振幅差異；

16、基于所述預(yù)設(shè)切分周期數(shù)據(jù)，確定各組相鄰極小值之間的第二振幅差異；

17、其中，以兩個(gè)相鄰極大值或兩個(gè)相鄰極小值為一組。

18、進(jìn)一步地，基于所述振幅差異，確定所述軌道振動(dòng)傳感器的整體規(guī)律性特征因子的步驟，包括：

19、利用所述第一振幅差異，確定相鄰組之間第一振幅差異的第一差值；

20、利用所述第二振幅差異，確定相鄰組之間第二振幅差異的第二差值；

21、分別利用所述第一差值、所述第二差值，確定各自對(duì)應(yīng)的第一振幅變化規(guī)律性和第二振幅變化規(guī)律性；

22、確定所有的第一振幅差異和第二振幅差異對(duì)應(yīng)的振幅差異均值；

23、利用所述振幅差異均值、所述第一振幅變化規(guī)律性和所述第二振幅變化規(guī)律性，計(jì)算得到所述軌道振動(dòng)傳感器的整體規(guī)律性特征因子。

24、進(jìn)一步地，利用多個(gè)相鄰軌道振動(dòng)傳感器的整體規(guī)律性特征因子，確定所述軌道振動(dòng)傳感器的軌道節(jié)點(diǎn)故障影響可能性的步驟，包括：

25、確定所述軌道振動(dòng)傳感器與之前方向上的前鄰軌道振動(dòng)傳感器之間整體規(guī)律性特征因子的第一差異；

26、確定所述軌道振動(dòng)傳感器之后方向上的多個(gè)相鄰軌道振動(dòng)傳感器之間整體規(guī)律性特征因子的第二差異；

27、確定所述前鄰軌道振動(dòng)傳感器之前方向上的多個(gè)相鄰軌道振動(dòng)傳感器之間整體規(guī)律性特征因子的第三差異；

28、利用所述第一差異、所述第二差異和所述第三差異，計(jì)算得到所述軌道振動(dòng)傳感器的軌道節(jié)點(diǎn)故障影響可能性；

29、其中，之前方向和之后方向基于沿列車行進(jìn)方向。

30、進(jìn)一步地，利用所述第一差異、所述第二差異和所述第三差異，計(jì)算得到所述軌道振動(dòng)傳感器的軌道節(jié)點(diǎn)故障影響可能性的步驟，包括：

31、利用所述第一差異、所述第二差異的累加值、所述第三差異的累加值，計(jì)算得到所述軌道振動(dòng)傳感器的軌道節(jié)點(diǎn)故障影響可能性。

32、可選地，利用所述局部數(shù)據(jù)異常程度和所述軌道節(jié)點(diǎn)故障影響可能性，確定局部數(shù)據(jù)是否為待清洗數(shù)據(jù)的步驟，包括：

33、確定所述局部數(shù)據(jù)異常程度和所述軌道節(jié)點(diǎn)故障影響可能性之間的比值；

34、將歸一化后的比值與預(yù)設(shè)閾值比較，以確定局部數(shù)據(jù)是否為待清洗數(shù)據(jù)。

35、可選地，利用所述局部數(shù)據(jù)異常程度和所述軌道節(jié)點(diǎn)故障影響可能性，確定局部數(shù)據(jù)是否為待清洗數(shù)據(jù)的步驟之后，所述方法還包括：

36、利用歸一化后的比值，將所述待清洗數(shù)據(jù)進(jìn)行修正以得到清洗后的數(shù)據(jù)。

37、本發(fā)明還提供一種軌道交通信息數(shù)據(jù)清洗系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)如上任一項(xiàng)所述的軌道交通信息數(shù)據(jù)清洗方法；所述系統(tǒng)包括：

38、數(shù)據(jù)分析模塊，用于基于軌道振動(dòng)傳感器的預(yù)設(shè)切分周期數(shù)據(jù)，確定所述軌道振動(dòng)傳感器的局部數(shù)據(jù)異常程度和相鄰局部數(shù)據(jù)之間的振幅差異；

39、振幅分析模塊，用于基于所述振幅差異，確定所述軌道振動(dòng)傳感器的整體規(guī)律性特征因子；

40、軌道分析模塊，用于利用多個(gè)相鄰軌道振動(dòng)傳感器的整體規(guī)律性特征因子，確定所述軌道振動(dòng)傳感器的軌道節(jié)點(diǎn)故障影響可能性；

41、清洗評(píng)估模塊，用于利用所述局部數(shù)據(jù)異常程度和所述軌道節(jié)點(diǎn)故障影響可能性，確定局部數(shù)據(jù)是否為待清洗數(shù)據(jù)。

42、本發(fā)明具有如下有益效果：

43、本發(fā)明通過分析軌道振動(dòng)傳感器在預(yù)設(shè)切分周期數(shù)據(jù)中的每個(gè)局部數(shù)據(jù)（局部振動(dòng)數(shù)據(jù)），進(jìn)而判斷每個(gè)局部振動(dòng)數(shù)據(jù)的局部異常程度，該操作避免了由于振動(dòng)數(shù)據(jù)本身的鋸齒狀變化特征以及振動(dòng)傳感器的因素對(duì)軌道節(jié)點(diǎn)的異常振動(dòng)數(shù)據(jù)判斷產(chǎn)生的干擾，提高了數(shù)據(jù)清洗的準(zhǔn)確性；以及通過分析振動(dòng)傳感器采集到的振動(dòng)數(shù)據(jù)在時(shí)間序列上整體的數(shù)據(jù)變化規(guī)律，同時(shí)分析其與周邊其他振動(dòng)傳感器之間的規(guī)律差異，進(jìn)而判斷振動(dòng)傳感器自身的整體數(shù)據(jù)規(guī)律性以及受軌道節(jié)點(diǎn)的故障影響可能性，該操作避免了列車行進(jìn)過程當(dāng)中產(chǎn)生的干擾波動(dòng)對(duì)軌道節(jié)點(diǎn)異常振動(dòng)數(shù)據(jù)的誤判，提高了后續(xù)數(shù)據(jù)清洗的準(zhǔn)確性。結(jié)合局部數(shù)據(jù)異常程度和軌道節(jié)點(diǎn)故障影響可能性，權(quán)衡了軌道節(jié)點(diǎn)自身異常和其他因素異常干擾的作用大小程度，從而綜合判斷出每個(gè)局部振動(dòng)數(shù)據(jù)是否為受到了異常干擾波動(dòng)嚴(yán)重影響的振動(dòng)數(shù)據(jù)，這類振動(dòng)數(shù)據(jù)導(dǎo)致不能正常地對(duì)軌道節(jié)點(diǎn)自身產(chǎn)生的異常進(jìn)行識(shí)別和分析的工作，進(jìn)而可以針對(duì)性排除或修正這些存在嚴(yán)重異常干擾的振動(dòng)數(shù)據(jù)，確保系統(tǒng)仍然是對(duì)軌道節(jié)點(diǎn)自身的健康狀態(tài)進(jìn)行分析，提高對(duì)軌道節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性。