列控?cái)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)融合方法及仿真研究.pdf

1、列車的每個(gè)運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景都是通過(guò)多個(gè)子系統(tǒng)實(shí)時(shí)交互列車控制數(shù)據(jù)（簡(jiǎn)稱列控?cái)?shù)據(jù)）一起協(xié)作完成的。列控?cái)?shù)據(jù)是列車運(yùn)行控制的基礎(chǔ)，是列控系統(tǒng)的“中樞神經(jīng)”，其完備性是指列控?cái)?shù)據(jù)的完整性、正確性、有序性、實(shí)時(shí)性、時(shí)效性和兼容性。通過(guò)數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)融合，實(shí)現(xiàn)多維式數(shù)據(jù)制約，是提高列控?cái)?shù)據(jù)完備性的有效方法。
　　數(shù)據(jù)融合的硬件基礎(chǔ)是多傳感器系統(tǒng)，數(shù)據(jù)融合的加工對(duì)象是多源信息，數(shù)據(jù)融合的核心是協(xié)調(diào)優(yōu)化和綜合處理，融合的目的是為了得到更加準(zhǔn)確安全和可靠

2、的數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)融合就是將不同途徑、不同空域和時(shí)域上獲取的多類信息作為一個(gè)整體進(jìn)行有效地綜合處理，以得到一個(gè)比單源信息更優(yōu)的結(jié)果，這也充分發(fā)揮了系統(tǒng)的整合效應(yīng)，即整體具有部分之和所不具備的涌現(xiàn)性。
　　在列控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)融合可以分為三類基本形式，包括傳感器級(jí)、設(shè)備級(jí)和決策級(jí)。其中多傳感器數(shù)據(jù)的融合是通過(guò)列車速度位置信息等基本控制量的冗余設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。信號(hào)設(shè)備為了滿足數(shù)據(jù)共享的需要，也設(shè)計(jì)了大量的接口以便進(jìn)行設(shè)備間數(shù)據(jù)的傳輸。CTCS-3

3、列控系統(tǒng)將基于GSM-R無(wú)線通信和基于軌道電路兩種不同的車地列控信息傳輸方式集成到同一個(gè)系統(tǒng)中就屬于決策層之間的數(shù)據(jù)融合。
　　本文的研究工作主要有以下幾個(gè)方面:
　　1.通過(guò)分析列控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理的基礎(chǔ)上，提出了列控系統(tǒng)三種形式數(shù)據(jù)融合的總體框架，闡述了列控?cái)?shù)據(jù)融合方法，并建立了實(shí)現(xiàn)該方法的融合模型。
　　2.在決策層數(shù)據(jù)融合層面，針對(duì)行車許可、臨時(shí)限速、線路描述等信息，提出了基于融合規(guī)則的知識(shí)融合

4、算法，并運(yùn)用于CTCS-3列控系統(tǒng)中。CTCS-3列控系統(tǒng)中C3控制單元和C2控制單元列控?cái)?shù)據(jù)的來(lái)源不同、傳輸通道不同及處理方式不同為兩個(gè)控制單元之間進(jìn)行列控?cái)?shù)據(jù)融合創(chuàng)造了條件，并使其成為可能。使用該融合方法后的列控?cái)?shù)據(jù)計(jì)算列車允許速度和生成監(jiān)控曲線，可進(jìn)一步提高列控系統(tǒng)的安全性。
　　3.在多傳感器數(shù)據(jù)融合層面，針對(duì)列車速度位置基本控制量的融合方法，提出采用了一種基于CKF-SVSF融合濾波算法的列車測(cè)速模型。該算法將CKF算法