基于GNSS的列車定位方法研究.pdf

1、為實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)行管理和控制現(xiàn)代化，確保列車運(yùn)行安全和提高運(yùn)輸效率，迫切需要裝備性能先進(jìn)、安全可靠的列車控制系統(tǒng)。列車控制系統(tǒng)的發(fā)展方向是基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC．Communication Based Train Control)。CBTC可以減小閉塞分區(qū)長度，增加行車密度。同時(shí)，CBTC迫切需要可靠的、低成本的新型列車定位系統(tǒng)。 GNSS(Global Navigation Satellite System)可以提高列車

2、定位的性能，例如采用GNSS技術(shù)可以對里程計(jì)打滑、抱死產(chǎn)生的誤差進(jìn)行校正；可以實(shí)現(xiàn)虛擬應(yīng)答器、虛擬信號(hào)機(jī)，減少軌旁設(shè)備及維護(hù)工作量，大大降低系統(tǒng)成本?？捎玫腉NSS資源日益豐富，性能也越來越好。但是GNSS要應(yīng)用在列車定位，仍然需要一些輔助技術(shù)提高完整性、精度，包括列控?cái)?shù)字軌道地圖、完整性監(jiān)控、軌道占用自動(dòng)識(shí)別以及與多傳感器融合技術(shù)等等。 本論文以國家自然基金重點(diǎn)項(xiàng)目—高速鐵路智能交通綜合信息系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)的研究和歐洲第六框架項(xiàng)

3、目(FP6)--EGSIC(Early Galileo Service In China)為背景，研究基于GNSS(Global Navigation Satellite System)的列車定位方法。 論文組建了基于GNSS的列車定位平臺(tái)。根據(jù)現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)及列車定位要求，提出了中國鐵路GNSS增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)方案。論文提出了一種列控?cái)?shù)字軌道地圖的創(chuàng)建方法，定義了該數(shù)字軌道地圖的內(nèi)容。為節(jié)約軌道地圖測繪成本和提高測量速度，提出了一種

4、采用霍夫變換的列控?cái)?shù)字軌道地圖生成方法：多軌跡求徑。 利用列車運(yùn)行的定位歷史信息以及軌道信息，作者提出了一種基于隱馬爾科夫模型(HMM)的軌道占用自動(dòng)識(shí)別的算法。研究了連續(xù)隱馬爾科夫模型(CHMM)的狀態(tài)數(shù)量以及列車定位信息的采樣率，建立混合密度CHMM，成功的對列車當(dāng)前軌道進(jìn)行識(shí)別，解決了列車在股道上的初始準(zhǔn)確定位問題。 論文通過故障分析、風(fēng)險(xiǎn)分析、完整性模型分析，提出了被動(dòng)式列車定位系統(tǒng)完整性監(jiān)視算法；該算法根據(jù)列車