基于CBTC的地鐵列車組合定位技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著全國(guó)各地城市地鐵建設(shè)的飛速發(fā)展，地鐵列控技術(shù)(CBTC)也在不斷發(fā)展、升級(jí)。目前，在我國(guó)的列車控制系統(tǒng)CBTC中，列車定位應(yīng)用了多種不同技術(shù)，同時(shí)新的技術(shù)也不斷出現(xiàn)。比較典型的列車定位技術(shù)有:查詢應(yīng)答器、輪軸速度傳感器、多普勒測(cè)速、軌道電路等定位技術(shù)及其組合定位。這些定位技術(shù)各有優(yōu)點(diǎn)和不足。而隨著通信技術(shù)迅速發(fā)展，最新的基于無(wú)線位置指紋的移動(dòng)終端定位技術(shù)憑借其諸多顯著的優(yōu)點(diǎn)在局域(WLAN，Wireless Lan)網(wǎng)絡(luò)中得

2、到廣泛應(yīng)用。
　　DCS（Data Communication System）是我國(guó)地鐵列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(CBTC，Communication Based Train Control)正在使用的數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)，它是由基于802.3的骨干光纖網(wǎng)和基于802.11的無(wú)線局域網(wǎng)組成，地鐵控制中心通過(guò)該通信系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵列車的調(diào)度管理，保證列車的行車安全。為此，本文結(jié)合我國(guó)地鐵CBTC系統(tǒng)現(xiàn)狀，在分析輪軸測(cè)速定位、多普勒雷達(dá)測(cè)速定位、

3、查詢應(yīng)答器定位、WKNN等地鐵列車定位技術(shù)的定位原理和誤差模型基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種基于DCS的WKNN定位系統(tǒng)，同時(shí)將新的定位技術(shù)與現(xiàn)有定位技術(shù)進(jìn)行組合，提出了一種定位性能優(yōu)于的現(xiàn)有輪軸測(cè)速/多普勒測(cè)速/查詢應(yīng)答器組合定位的輪軸測(cè)速/查詢應(yīng)答器/WKNN組合定位算法。本文主要內(nèi)容概括如下:
　　首先，簡(jiǎn)單介紹CBTC系統(tǒng)的概況和在國(guó)內(nèi)的發(fā)展情況，分析了地鐵現(xiàn)有主要列車定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和不足。
　　其次，重點(diǎn)分析研究了輪軸速度傳感

4、器測(cè)速定位系統(tǒng)、多普勒雷達(dá)測(cè)速定位系統(tǒng)、查詢-應(yīng)答器、軌道電路的定位原理和誤差模型，結(jié)合聯(lián)邦卡爾曼濾波技術(shù)對(duì)輪軸速度傳感器測(cè)速定位/多普勒雷達(dá)測(cè)速定位/查詢應(yīng)答器組合定位算法進(jìn)行仿真分析。
　　再次，研究DCS子系統(tǒng)無(wú)線部分特性和地鐵列車定位需求，分析幾種典型的位置指紋定位算法和隧道無(wú)線信道模型，并在MATLAB平臺(tái)仿真分析了WKNN位置指紋與軌道電路結(jié)合的組合定位技術(shù)，最后綜合考慮設(shè)計(jì)了一種基于DCS的地鐵列車組合定位系統(tǒng)。