列車群衛(wèi)星定位軌跡仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、列車的定位技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)、正確的獲得列車的定位信息，保障列車高效、安全的運(yùn)行?；谌蛐l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS，Global Navigation Satellite System)的列車定位技術(shù)，能夠削減軌旁的裝置設(shè)備，因其以較低的成本達(dá)到互操作性和安全性的目標(biāo)而獲得了很大的發(fā)展。國(guó)內(nèi)外許多研究機(jī)構(gòu)都致力于將基于GNSS的列車定位技術(shù)應(yīng)用于鐵路信號(hào)等安全苛求系統(tǒng)中，這些安全苛求系統(tǒng)在真正應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)前，必須進(jìn)行大量的測(cè)試。因此存在測(cè)試需求，

2、需要進(jìn)行合理的測(cè)試。其中測(cè)試需求包括對(duì)固定點(diǎn)進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)試，多個(gè)點(diǎn)的不中斷測(cè)試、路線的反復(fù)測(cè)試，這些測(cè)試工作在鐵路現(xiàn)場(chǎng)中都會(huì)被一些客觀條件所限制。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際測(cè)試環(huán)境的模擬，克服現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)周期場(chǎng)景設(shè)計(jì)難等缺點(diǎn)，并且為了縮小系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與測(cè)試的成本和時(shí)間，對(duì)列車群衛(wèi)星定位軌跡的仿真是很有必要的。傳統(tǒng)的仿真技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)多車、多線路、多場(chǎng)景的數(shù)據(jù)仿真，本文的研究?jī)?nèi)容是開(kāi)發(fā)列車群衛(wèi)星定位軌跡仿真系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)多車、多線路、多場(chǎng)景衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)仿真

3、，為其他各類系統(tǒng)的測(cè)試與開(kāi)發(fā)以及有關(guān)算法的研究給予數(shù)據(jù)支持。
　　本文通過(guò)仿真列車運(yùn)行圖，生成相應(yīng)的控制策略，并且根據(jù)星歷數(shù)據(jù)、站場(chǎng)靜態(tài)數(shù)據(jù)及數(shù)字軌道地圖數(shù)據(jù)提供的數(shù)據(jù)支持仿真出逼真的列車運(yùn)行軌跡及列車運(yùn)行狀態(tài)，并實(shí)時(shí)的生成相應(yīng)格式的GNSS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)。列車運(yùn)行圖的仿真主要以站場(chǎng)信息數(shù)據(jù)和運(yùn)行計(jì)劃數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)輸入，并且實(shí)現(xiàn)生成列車運(yùn)行圖的功能，這里指計(jì)劃運(yùn)行圖。列車運(yùn)行軌跡模塊根據(jù)列車運(yùn)行圖生成的控制策略生成列車的運(yùn)行規(guī)律，并在

4、GIS(地理信息系統(tǒng))上顯示列車的運(yùn)行軌跡。站場(chǎng)占用狀態(tài)的顯示主要根據(jù)站場(chǎng)信息數(shù)據(jù)以及列車運(yùn)行軌跡模塊生成的走形路徑和獲得的列車運(yùn)行的當(dāng)前位置信息對(duì)進(jìn)路選擇情況和站場(chǎng)占用狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)識(shí)?？梢?jiàn)衛(wèi)星數(shù)是列車衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的重要指標(biāo)之一，本文采用基于星歷數(shù)據(jù)的衛(wèi)星可見(jiàn)性計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)衛(wèi)星數(shù)的計(jì)算，以及可見(jiàn)衛(wèi)星的可視化。列車速度曲線的仿真包括列車的理想速度曲線的仿真和列車的實(shí)際速度曲線的仿真，并能實(shí)時(shí)的根據(jù)仿真進(jìn)程實(shí)時(shí)刷新。
　　最后，

5、本設(shè)計(jì)在Microsoft Visual Studio2010環(huán)境下采用C＃語(yǔ)言對(duì)列車群衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)仿真系統(tǒng)進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，通過(guò)采用晉煤集團(tuán)鐵運(yùn)公司在鐵路現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)作為數(shù)字軌道地圖數(shù)據(jù)對(duì)仿真系統(tǒng)的性能進(jìn)行了測(cè)試，達(dá)到了預(yù)期的驗(yàn)證結(jié)果。此仿真系統(tǒng)在兼容性、可擴(kuò)展性和功能性方面都取得了較好的效果。并且，列車群衛(wèi)星定位軌跡仿真系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在“列車追蹤接近預(yù)警系統(tǒng)研究”項(xiàng)目及“GNSS測(cè)速測(cè)距單元”項(xiàng)目中，作為數(shù)據(jù)來(lái)源，為系統(tǒng)提供各類測(cè)試數(shù)