一種列車定位的地圖匹配算法研究.pdf

1、低成本列車運行控制系統(tǒng)不僅可以減少軌旁設(shè)備，而且可以降低運營成本以及維護費用?；贕PS的列車可靠定位是實現(xiàn)低成本列車運行控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。而GPS直接定位存在定位誤差大，定位數(shù)據(jù)漂移的情況，為此，為了提高列車定位的精度，常利用地圖匹配技術(shù)來改進定位精度。已有的地圖匹配算法研究多集中于公路交通系統(tǒng)的應(yīng)用，研究充分利用鐵路特有的軌道電子地圖信息來改善列車的定位精度并使之滿足匹配的實時性具有重要的現(xiàn)實意義。 可靠、準確的電子地圖是提高

2、列車定位精度的基礎(chǔ)，本文首先針對鐵路軌道的“規(guī)則化”二維模型，采用曲線分段建模的方式對不同軌道區(qū)段的數(shù)據(jù)進行建模。其次，在數(shù)據(jù)預(yù)處理部分，當列車處于靜止(或速度值低于某個閾值)狀態(tài)下時對GPS接收機輸出的冗余定位信息值進行了處理；對列車行駛過程中較低輸出頻率的定位點信息利用插值法來實現(xiàn)數(shù)據(jù)補充。在地圖匹配算法部分，為了滿足線匹配的實時性，設(shè)計了移動距離窗(依據(jù)實際需求設(shè)定每次需匹配的路徑長度)的匹配方法，通過在鐵路系統(tǒng)中普遍采用的點匹配

3、法基礎(chǔ)上建立誤差補償來獲得更高的定位精度；對列車運行于有岔區(qū)段的情況，提出了既滿足匹配實時性又能準確判別列車行進路徑的基于面積--距離的匹配方法，并通過對有岔區(qū)段的數(shù)據(jù)訓(xùn)練尋求最優(yōu)分類面，然后采用模式分類的方法進行有岔區(qū)段列車行進路徑的判別。 最后利用三家店站場采集的數(shù)據(jù)對算法涉及的各個部分分別進行了驗證。實驗結(jié)果顯示，本文提出的地圖匹配算法可提高匹配精度，解決線匹配的實時性，改進了列車在有岔區(qū)段路徑匹配的準確性，達到了設(shè)計要求