城市軌道交通列車定位方法研究.pdf

1、城市軌道交通的迅速發(fā)展促使中國社會城市化和城市大都市化步伐不斷加快。而且國內(nèi)外許多城市的實(shí)踐證明城市軌道交通是解決城市交通堵塞問題的有效途徑。隨著城市軌道交通的快速發(fā)展,引發(fā)出對新型交通方式的成套技術(shù)研究需求。列車定位技術(shù)成為城軌交通列車運(yùn)行自動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,列車測速定位的精度和可靠性直接影響列車的行車安全和運(yùn)行效率。
　　 本文的主要目標(biāo)是利用多傳感器信息融合技術(shù)提高城市軌道交通中列車定位的精度和可靠度。使用單傳感器

2、進(jìn)行測速定位很難達(dá)到基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)對列車定位的精度和可靠性的需求,但是每一種傳感器又都有各自的優(yōu)勢,所以本文研究了基于多傳感器信息融合的定位方法。本文應(yīng)用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)以及里程計(jì)(OD)進(jìn)行信息融合,能有效的進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ),以達(dá)到較高的精度和可靠性。
　　 本文對各定位子系統(tǒng)分別進(jìn)行了詳細(xì)的探討,論述了各自的工作原理、系統(tǒng)組成、誤差來源和模型計(jì)算,闡述了聯(lián)邦濾波理論和H∞濾波理論。在此基

3、礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于聯(lián)邦卡爾曼濾波算法和基于聯(lián)邦H∞濾波算法的INS/GPS/OD組合導(dǎo)航信息融合系統(tǒng)。對兩種信息融合方法進(jìn)行了研究,編寫了組合導(dǎo)航相關(guān)計(jì)算機(jī)仿真程序,并做了大量的仿真實(shí)驗(yàn)。通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,論文得出結(jié)論:多傳感器信息融合的列車定位方法能有效提高列車測速定位的精度和可靠性?；诼?lián)邦卡爾曼濾波融合的測速定位方法的精度較高,計(jì)算量小,容錯性好,但需要對干擾信號進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)描述,魯棒性不強(qiáng);而基于聯(lián)邦H∞濾波融合的定位方法具