本发明涉及高速列车辅助驾驶，特别是涉及一种高速列车操纵手柄级位预测方法、装置、介质及产品。
背景技术：
1、为满足高速铁路安全、正点的运营目标，列车驾驶员普遍采用最大牵引-惰行-最大制动的驾驶模式。在上述保守操纵策略中，不同操纵级位会使得列车速度、牵引力/制动力变化具有差异性，即使在同一线路下也会产生不同的能耗。如何针对人工操纵列车的随机性与盲目性等特征，在保障列车安全运行的前提下综合利用线路信息、车辆牵引/制动特性和列车运行状态信息，对司机操纵手柄级位进行精准预测，这对于提高驾驶员操纵决策水平及实现列车多目标优化运行具有重要意义。
2、高速列车级位(档位)是在人工驾驶模式下，司机对牵引系统的控制接口。代表特定工况下的功率需求，可建模为牵引系统牵引力与速度二元函数耦合特性。现有研究在不考虑级位特性时获得的最优工况点难以匹配真实的牵引特性曲线，司机无法通过离散且有限的级位手柄准确跟踪期望的运行轨迹。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种高速列车操纵手柄级位预测方法、装置、介质及产品，能够提升列车手柄级位预测精度，并实现了高速列车的安全平稳操纵。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、一种高速列车操纵手柄级位预测方法，所述方法包括：
4、获取目标高速列车在当前时刻的当前运行数据以及历史运行数据；所述历史运行数据包括第一运行数据和第二运行数据；所述第一运行数据为所述当前时刻的上一时刻的运行数据；所述第二运行数据为所述第一运行数据所在时刻的上一时刻的运行数据；
5、将所述当前运行数据、所述第一运行数据和所述第二运行数据输入至手柄级位预测模型，得到下一时刻的手柄级位；其中，所述手柄级位预测模型是应用训练数据集对随机配置网络模型进行训练得到的；所述训练数据集为高速列车在连续的第一个时刻、第二个时刻和第三个时刻的运行数据以及第四个时刻的手柄级位。
6、可选地，所述手柄级位预测模型的确定过程具体包括：
7、以所述高速列车在连续的第一个时刻、第二个时刻和第三个时刻的运行数据为输入，以第四个时刻的手柄级位为输出对所述随机配置网络模型进行训练，得到训练好的随机配置网络模型；
8、应用改进灰狼算法对所述训练好的随机配置网络模型的参数进行优化，得到手柄级位预测模型。
9、可选地，应用l2正则化项对所述随机配置网络模型进行训练。
10、可选地，所述随机配置网络模型的隐层节点的最大个数为200。
11、可选地，应用评估指标对所述手柄级位预测模型的预测性能进行评估；所述评估指标包括决定系数、平均绝对误差和均方根误差。
12、可选地，所述改进灰狼算法中引入混沌tent映射初始化种群、非线性收敛因子和权值位置。
13、可选地，所述手柄级位为满功率牵引的百分比。
14、一种计算机装置，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现所述的高速列车操纵手柄级位预测方法。
15、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的高速列车操纵手柄级位预测方法。
16、一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的高速列车操纵手柄级位预测方法。
17、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
18、本发明采用双闭环结构来描述手柄级位预测与调节原理。针对目前神经网络会随着隐含层节点数增加存在过拟合和泛化性能差的缺点，本发明结合正则化技术，提出一种智能神经网络预测算法；创新性地采用智能优化算法对神经网络模型进行优化，获得最佳匹配模型。牵引控制单元调速指令以百分比功率执行，简称无级调速。若无级调速信息超过当前允许速度，司机可直接控制牵引单元从而保证列车安全。应用本发明的预测算法，司机可得到建议手柄级位(挡位)。在列车允许速度和延迟效应下，优化列车手柄操作对于节能减排起着重要作用。本发明既提升了列车手柄级位预测精度，又实现了高速列车的安全平稳操纵。
1.一种高速列车操纵手柄级位预测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的高速列车操纵手柄级位预测方法，其特征在于，所述手柄级位预测模型的确定过程具体包括：
3.根据权利要求1所述的高速列车操纵手柄级位预测方法，其特征在于，所述随机配置网络模型的隐层节点的最大个数为200。
4.根据权利要求1所述的高速列车操纵手柄级位预测方法，其特征在于，应用评估指标对所述手柄级位预测模型的预测性能进行评估；所述评估指标包括决定系数、平均绝对误差和均方根误差。
5.根据权利要求1所述的高速列车操纵手柄级位预测方法，其特征在于，所述手柄级位为满功率牵引的百分比。
6.一种计算机装置，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-5中任一项所述高速列车操纵手柄级位预测方法。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述高速列车操纵手柄级位预测方法。
8.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述高速列车操纵手柄级位预测方法。
