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龍圖騰網恭喜蘭州交通大學申請的專利基于牽引負荷預測的高鐵長大坡道列車節能運行優化方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116227699B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-15發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202310183614.7，技術領域涉及：G06Q10/04；該發明授權基于牽引負荷預測的高鐵長大坡道列車節能運行優化方法是由李欣;朱成琨;黃文勛;李若瓊;馬學東;鄭鑫波;魏春宇;劉順設計研發完成，并于2023-03-01向國家知識產權局提交的專利申請。

本基于牽引負荷預測的高鐵長大坡道列車節能運行優化方法在說明書摘要公布了：本發明提供基于牽引負荷預測的高鐵長大坡道列車節能運行優化方法，涉及列車運行優化技術領域。基于牽引負荷預測的高鐵長大坡道列車節能運行優化方法，包括以下步驟：建立牽引負荷預測模型，獲取牽引負荷預測數據；根據牽引負荷預測數據，進行列車節能運行優化。通過基于牽引負荷預測的高鐵長大坡道列車節能運行優化，在牽引負荷預測基礎上，促進長大坡道上制動工況列車產生的再生制動能量在系統內部的利用，減少長大坡道上牽引工況列車從外部電網獲取的牽引能量，有利于降低高速鐵路運營成本，實現系統節能運行。

本發明授權基于牽引負荷預測的高鐵長大坡道列車節能運行優化方法在權利要求書中公布了：1.基于牽引負荷預測的高鐵長大坡道列車節能運行優化方法，其特征在于，包含以下步驟：步驟一，建立牽引負荷預測模型，獲取牽引負荷預測數據；所述的步驟一建立基于CNN-LSTM-Attention的牽引負荷預測模型，模型的輸入為：牽引負荷歷史數據、線路條件影響因子、列車參數影響因子、運營組織影響因子4個參數，模型結構主要分為六層，分別為輸入層、CNN層、LSTM層、全連接層、Attention層、輸出層；模型結構主要分為六層，具體如下:（1）.輸入層，將t時刻的牽引負荷數據xs，線路條件影響因子ls，列車參數影響因子ps，運營組織影響因子rs數據串聯成一個向量Yt，設置滑動窗口步長為1，滑動窗口每滑動一次，可以得到一個新的牽引負荷以及影響變量的時序數據，對新的牽引負荷以及影響變量的時序數據進行標準化處理后作為CNN-LSTM-Attention模型的輸入；（2）.CNN層，將輸入的列車引負荷數據以及影響變量的時序數據進行特征提取，4個時刻的列車相對位置以及影響變量的時序數組成一個牽引負荷特征矩陣，其大小為4*4，所述CNN層由2個卷積層和2個池化層構成，每個卷積層使用的卷積核個數逐層翻倍以增加網絡深度，池化層選取最大池化方式，選擇reLU函數作為卷積層的激活函數，CNN層通過卷積核運算，自動提取輸入的牽引負荷以及影響變量的時序數據的特征；（3）.LSTM層，選取雙層LSTM網絡，將CNN層提取到的特征向量作為輸入，學習其內部的變化規律，以捕獲數據之間的時間依從關系，進行時間序列建模；（4）.全連接層，對牽引負荷特征矩陣進行整合，得到一維牽引負荷特征向量，實現數據維度的變換，從而將LSTM層提取的特征完整傳遞到Attention層中；（5）.Attention層，對牽引負荷特征向量進行注意力訓練，求得影響牽引負荷預測的因素權重；（6.輸出層，求得t＋1的牽引負荷預測值，得到最終的牽引負荷預測結果；步驟二，根據牽引負荷預測數據，進行列車節能運行優化；根據基于CNN-LSTM-Attention的牽引負荷預測數據，提出協調考慮節約牽引能量和牽引負荷削峰的列車節能運行優化方案，分為單列車節能操縱和多列車運行匹配兩類：（1）.單列車節能操縱將基于CNN-LSTM-Attention的牽引負荷結果作為數據基礎，通過向典型工況階段分配最少能耗并滿足規定的運行時分，以達到節約列車牽引能耗的目標，由于列車在加速-巡航-惰行-制動工況轉換中，惰行與制動工況不消耗牽引能量，故主要考慮最小能耗在加速、巡航工況中的最優分配量，步驟如下：①將列車運行區間劃分為多個區段，以線路坡度不變和限速相同為劃分依據；②在各區段生成由加速-巡航-惰行-制動組成的理想運行策略，盡可能符合區段運行的規定運行時分；③根據牽引負荷預測數據，向加速、巡航工況中分配牽引能量，利用啟發式遺傳算法求解最優分配量，獲得單列車節能速度曲線；（2）.多列車運行匹配通過重疊或延長同一供電區間內列車間的牽引制動工況時間，以實現列車牽引能耗凈值減小，并達到牽引負荷削峰效果，步驟如下：①根據列車運行圖分析坡道段可能交會的上下行列車，對應于基于CNN-LSTM-Attention的牽引負荷預測數據中的負荷曲線突變段，確定牽引制動工況重疊的列車車次；②計算可傳遞的再生制動能量，考慮同一供電區間內的再生制動能量利用，且多余的再生制動能量會通過電阻耗散，并且在能量傳輸過程中不會引起牽引網網壓波動；③協調多列車間制動牽引工況的重疊，在滿足運行規定時分基礎上通過分配區間冗余時間盡可能延長制動牽引工況的重疊時間，最大化促進同一供電區間內的再生制動能量傳遞和消耗。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人蘭州交通大學，其通訊地址為：730070 甘肅省蘭州市安寧區安寧西路118號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。