(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210870666.7 (22)申请日 2022.07.22 (71)申请人 中国铁道科 学研究院集团有限公司 地址 100081 北京市海淀区大柳树路2号 申请人 北京纵横机电科技有限公司 　 中国铁道科 学研究院集团有限公司 机车车辆研究所　 铁科纵横(天津)科技发展 有限公司 (72)发明人 卢万平　丁瑞志　曾陆洋　辛恩承　 张瑞芳　刘峰　宋娜　杨伟君　 张波　 (74)专利代理 机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 专利代理师 王涛　叶明川(51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G06F 16/2458(2019.01) G06F 16/29(2019.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种铁路全 线路轨道状态确定方法及装置 (57)摘要 本申请提供一种铁路全线路轨道状态确定 方法及装置， 涉及轨道车辆安全运行状态评估领 域， 包括： 将轨道车辆的运行状态时序数据与对 应的线路 空间位置数据进行时空数据配准， 得到 时空数据集合； 对所述时空数据集合进行时空特 征提取， 生成对应的时空特征值； 将所述时空特 征值输入预先构建的铁路全线路轨道状态预测 模型， 得到铁路全线路轨道状态； 其中， 所述铁 路 全线路轨道状态预测模型是根据历史运行状态 时序数据及对应的历史线路空间位置数据预先 构建的。 本申请能够预测铁路全 线路轨道状态。 权利要求书3页 说明书14页 附图5页 CN 115222265 A 2022.10.21 CN 115222265 A 1.一种铁路全线路轨道状态确定方法， 其特 征在于， 包括： 将轨道车辆的运行状态时序 数据与对应的线路空间位置数据进行时空数据配准， 得到 时空数据集 合； 对所述时空数据集 合进行时空特 征提取， 生成对应的时空特 征值； 将所述时空特征值输入预先构建的铁路全线路轨道状态预测模型， 得到铁路全线路轨 道状态； 其中， 所述铁路全线路轨道状态预测模型是根据历史运行状态时序数据及对应的 历史线路空间位置数据预 先构建的。 2.根据权利要求1所述的铁路全线路轨道状态确定方法， 其特征在于， 在将轨道车辆的 运行状态时序数据与对应的线路空间位置数据进行时空数据配准之前， 还 包括： 根据所述线路空间位置数据中预设路段的上下行公里标及长度信息生成基础设施数 据字典； 根据预先获取的车辆运行视频图像及所述基础设施数据字典校正所述线路空间位置 数据。 3.根据权利要求1所述的铁路全线路轨道状态确定方法， 其特征在于， 所述运行状态时 序数据包括： 所述轨道车辆在运行过程中的加速度值； 所述对所述时空数据集合进行时空 特征提取， 生成对应的时空特 征值， 包括： 根据所述线路空间位置数据确定各空间滑动窗口； 根据各空间滑动窗口对应的加速度值计算各空间滑动窗口对应的时空特 征值。 4.根据权利要求3所述的铁路全线路轨道状态确定方法， 其特征在于， 所述 时空特征值 包括： 轨道冲击指数； 所述根据各空间滑动窗口对应的加速度值计算各空间滑动窗口对应 的时空特 征值， 包括： 根据预设的采样频率及所述加速度值计算所述轨道冲击指数。 5.根据权利要求3所述的铁路全线路轨道状态确定方法， 其特征在于， 所述 时空特征值 包括： 平稳性指标； 所述根据各空间滑动窗口对应的加速度值计算各空间滑动窗口对应的 时空特征值， 包括： 根据预设的采样频率、 频率 修正系数及所述加速度值计算所述平稳性指标。 6.根据权利要求3所述的铁路全线路轨道状态确定方法， 其特征在于， 所述 时空特征值 包括： 加速度有效值； 所述根据各空间滑动窗口对应的加速度值计算各空间滑动窗口对应 的时空特 征值， 包括： 根据所述加速度值及所述空间滑动窗口 的数量计算所述加速度有效值。 7.根据权利要求3所述的铁路全线路轨道状态确定方法， 其特征在于， 所述 时空特征值 包括： 加速度最大值； 所述根据各空间滑动窗口对应的加速度值计算各空间滑动窗口对应 的时空特 征值， 包括： 比较各空间滑动窗口对应的加速度值， 以确定所述加速度最大值。 8.根据权利要求1所述的铁路全线路轨道状态确定方法， 其特征在于， 所述将所述 时空 特征值输入预 先构建的铁路全线路轨道状态预测模型， 得到 铁路全线路轨道状态， 包括： 对轨道车辆的运行状态时序数据及对应的线路空间位置数据进行时空数据配准； 对完成时空数据配准后的运行状态时序数据及线路空间位置数据进行时空特征提取， 生成对应的平稳性指标、 加速度有效值、 加速度最大值及轨道冲击指数；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115222265 A 2根据所述平稳性指标、 加速度有效值、 加速度最大值、 轨道冲击指数及所述铁路全线路 轨道状态预测模型， 得到 铁路全线路轨道状态。 9.一种铁路全线路轨道状态确定装置， 其特 征在于， 包括： 时空配准单元， 用于将轨道车辆的运行状态时序 数据与对应的线路空间位置数据进行 时空数据配准， 得到时空数据集 合； 时空特征提取单元， 用于对所述时空数据集合进行时空特征提取， 生成对应的时空特 征值； 轨道状态确定单元， 用于将所述 时空特征值输入预先构建的铁路全线路轨道状态预测 模型， 得到铁 路全线路轨道状态； 其中， 所述铁路全线路轨道状态预测模型是根据历史运行 状态时序数据及对应的历史线路空间位置数据预 先构建的。 10.根据权利要求9所述的铁路全线路轨道状态确定装置， 其特 征在于， 还 包括： 数据字典生成单元， 用于根据 所述线路空间位置数据中预设路段的上下行公里标及长 度信息生成基础设施数据字典； 空间数据校正单元， 用于根据 预先获取的车辆运行视频图像及所述基础 设施数据字典 校正所述线路空间位置数据。 11.根据权利要求9所述的铁路全线路轨道状态确定装置， 其特征在于， 所述运行状态 时序数据包括： 所述轨道车辆在运行 过程中的加速度值； 所述时空特 征提取单元， 包括： 滑动窗口确定模块， 用于根据所述线路空间位置数据确定各空间滑动窗口； 时空特征提取模块， 用于根据 各空间滑动窗口对应的加速度值计算各空间滑动窗口对 应的时空特 征值。 12.根据权利要求11所述的铁路全线路轨道状态确定装置， 其特征在于， 所述 时空特征 值包括： 轨道冲击指数； 所述时空特征提取模块， 具体用于根据预设的采样频率及所述加速 度值计算所述轨道冲击指数。 13.根据权利要求11所述的铁路全线路轨道状态确定装置， 其特征在于， 所述 时空特征 值包括： 平稳性指标； 所述时空特征提取模块， 具体用于根据预设的采样频率、 频率修正系 数及所述加速度值计算所述平稳性指标。 14.根据权利要求11所述的铁路全线路轨道状态确定装置， 其特征在于， 所述 时空特征 值包括： 加速度有效值； 所述时空特征提取模块， 具体用于根据所述加速度值及所述空间滑 动窗口的数量计算所述加速度有效值。 15.根据权利要求11所述的铁路全线路轨道状态确定装置， 其特征在于， 所述 时空特征 值包括： 加速度最大值； 所述时空特征提取模块， 具体用于比较各 空间滑动窗口对应的加速 度值， 以确定所述加速度最大值。 16.根据权利要求9所述的铁路全线路轨道状态确定装置， 其特征在于， 所述轨道状态 确定单元， 包括： 时空配准模块， 用于对轨道车辆的运行状态时序 数据及对应的线路空间位置数据进行 时空数据配准； 时空特征提取模块， 用于对完成时空数据配准后的运行状态时序 数据及线路空间位置 数据进行时空特征提取， 生 成对应的平稳性指标、 加速度有效值、 加速度最大值及轨道冲击 指数；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115222265 A 3