面向軌道交通站場的高精度GPS定位方法研究.pdf

1、維修巡檢作業(yè)是關系到軌道交通安全運行的一項重要工作。由于軌道交通站場設備繁多且地點分散，需要大量維修工進行及時的巡檢和維護，因此對維修工的實時定位、跟蹤和管理顯得尤為重要。針對這一問題，國內外學者對GPS定位進行了大量的研究，但所提出的GPS定位方法普遍應用于公路交通系統(tǒng)中車輛的定位，而針對軌道交通站場的人員定位很少涉及。雖然一些研究者提出了GPS匹配改進算法，但沒有充分考慮軌道交通站場的特點，普遍存在定位誤差大，定位數據漂移等問題，無

2、法有效實現軌道站場人員的高精度定位。由此，論文在分析軌道交通站場特點以及線路拓撲結構的基礎上，從GPS數據采集、數據預處理以及定位匹配多個環(huán)節(jié)入手，進行高精度GPS定位關鍵技術的研究。論文主要研究工作包括：
　　1.為減小采集過程中數據漂移引起的誤差，研究了關聯.控制點的GPS數據采集法。該方法根據站場拓撲結構特點，在若干關鍵點處設置已知精確坐標值的關聯點及控制點，并在這些點約束下對GPS數據進行調整采集。
　　2.為提高數

3、據預處理的效率及實時性，研究了基于數據變化率的自適應動態(tài)實時校正法，該方法通過滾動采樣數據的變化率確定校正上下限，根據構建的校正范圍找出誤差點，并對誤差點進行剔除及插值處理。
　　3.為確保GPS匹配精度，論文研究了一種基于兩圓法的地圖匹配算法。該算法首先將軌道站場圖劃分成陣列矩形小區(qū)域，通過一對同心圓與單個矩形區(qū)域結合獲得待匹配軌道段。在此基礎上，本文針對不同特點的軌道區(qū)域采用了不同的優(yōu)化匹配算法：
　　i.對于普通的直線

4、軌道和曲線軌道，采用了位置點匹配算法；
　　ii.對于相鄰平行軌道，采用了基于歷史條件約束的地圖匹配算法，該算法充分利用歷史匹配信息對當前點進行定位約束，以改善相鄰軌道匹配跳躍問題；
　　iii.對于道岔點緩沖區(qū)，采用了利用T-S型模糊模型建立分割線的方法，該方法通過分隔線分類來確定待匹配點的當前軌道，以減小岔點附近的匹配誤差。
　　最后，武漢地鐵的實驗結果表明，本文提出的高精度GPS定位方法有效提高了軌道交通站場的人