現(xiàn)代有軌電車組合定位關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著城市的快速發(fā)展和城市人口的不斷增加，加之城市中汽車保有量的持續(xù)上升所造成的道路交通擁擠、環(huán)境污染問題日益突出。為解決上述問題，大力發(fā)展新型環(huán)保、載客量大的城市軌道交通就成為了必然的趨勢(shì)?，F(xiàn)代有軌電車以其投資少、建設(shè)周期短、運(yùn)載量較大和高舒適度等優(yōu)點(diǎn)，成為中小城市客運(yùn)、大城市軌道交通延伸和補(bǔ)充的重要選擇。要想保證有軌電車的運(yùn)行控制系統(tǒng)、調(diào)度指揮系統(tǒng)、色燈信號(hào)系統(tǒng)等能夠?qū)崿F(xiàn)安全與高效的運(yùn)行，就必須為現(xiàn)代有軌電車提供實(shí)時(shí)、可靠、高

2、精度的列車位置信息。因此，對(duì)現(xiàn)代有軌電車定位技術(shù)的研究具有重要的實(shí)際意義。
　　單一定位技術(shù)的定位精度有限，提高其定位精度花費(fèi)巨大，而基于多傳感器的組合定位技術(shù)能夠發(fā)揮其各自的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。本文正是基于上述組合定位技術(shù)的思想，將GPS(Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))和INS(Inertial Navigation System,慣性導(dǎo)航系統(tǒng))綜合起來設(shè)計(jì)一種適用于現(xiàn)代有軌電車的組合定位系統(tǒng)

3、。
　　論文主要從現(xiàn)代有軌電車組合定位方式入手，選取適當(dāng)?shù)膫鞲衅?，設(shè)計(jì)組合定位模型，并著重研究適用于有軌電車組合定位的信息融合方法。在研究分析目前所使用的各導(dǎo)航系統(tǒng)性能、特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，論文選取GPS和INS作為現(xiàn)代有軌電車組合定位系統(tǒng)的子導(dǎo)航系統(tǒng)。在建立 GPS/INS組合定位模型時(shí)，根據(jù)城市軌道實(shí)際工況，對(duì) INS進(jìn)行了簡(jiǎn)化，組合方式釆用位置、速度組合模式。論文分析了目前組合導(dǎo)航系統(tǒng)中所使用的數(shù)據(jù)融合算法，在總結(jié)常規(guī)Kalman

4、濾波算法和H∞濾波算法不足的基礎(chǔ)上，提出了一種基于強(qiáng)跟蹤特性的H∞濾波算法，并將仿真結(jié)果與常規(guī) Kalman濾波法、H∞濾波法的仿真結(jié)果做對(duì)比，得出結(jié)論，驗(yàn)證了改進(jìn)的H∞濾波算法相對(duì)于常規(guī) Kalman濾波算法和H∞濾波算法能獲得更好的濾波效果。
　　為進(jìn)一步提高現(xiàn)代有軌電車定位精度，在GPS/INS組合定位結(jié)構(gòu)中繼續(xù)融入感應(yīng)環(huán)線，以修正定位信息。本文在分析感應(yīng)環(huán)線設(shè)置位置及定位性能的基礎(chǔ)上，針對(duì)現(xiàn)代有軌電車運(yùn)行環(huán)境的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了