基于GIS的列車定位可視化技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在列車運(yùn)行速度和密度均在不斷提高的背景下,列車定位系統(tǒng)作為列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的核心構(gòu)成部分,如何快速準(zhǔn)確的獲取列車位置信息具有重要意義。而地理信息系統(tǒng)(GIS)作為空間型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)具有地理圖形和空間定位的功能,在列車定位方面利用GIS技術(shù)可以改進(jìn)鐵路技術(shù)設(shè)備和提高鐵路運(yùn)輸能力。在列車監(jiān)控方面不同于現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)只是具有簡(jiǎn)單的線路信息,鐵路GIS地圖不僅包含鐵路線路信息,還包括線路周邊的醫(yī)療點(diǎn)、道路分布等信息。利用GIS技術(shù)開(kāi)發(fā)列車定位可

2、視化系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)列車動(dòng)態(tài)定位追蹤、為調(diào)度提供決策依據(jù)和輔助鐵路沿線搶險(xiǎn)救災(zāi)。
　　本文設(shè)計(jì)了GPS和GIS相結(jié)合的區(qū)間列車定位可視化系統(tǒng)。通過(guò)以GIS地圖中高精度的軌道線路坐標(biāo)信息為基準(zhǔn),利用地圖匹配算法修正GPS列車定位軌跡,顯示真實(shí)的列車地理位置。列車定位可視化系統(tǒng)包括兩個(gè)基本組成部分:列車地理位置信息的采集設(shè)備（GPS接收機(jī)）;用來(lái)顯示列車的具體地理位置,由空間道路地圖構(gòu)成的地理信息系統(tǒng)（設(shè)計(jì)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)得到的高精度GIS地圖）

3、。主要研究?jī)?nèi)容為:
　　(1)結(jié)合現(xiàn)有的鐵路技術(shù),研究設(shè)計(jì)了區(qū)間列車定位可視化系統(tǒng)方案。該系統(tǒng)利用GPS/GIS技術(shù),通過(guò)GSM-R網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)車地信息傳輸。并研究分析了系統(tǒng)硬件模塊和軟件模塊的各個(gè)子模塊的組成和功能。
　　(2)通過(guò)GPS接收機(jī)實(shí)地測(cè)得列車定位數(shù)據(jù),將列車定位數(shù)據(jù)解析處理成GIS可用的數(shù)據(jù)格式。同時(shí)研究了GIS地圖數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成和建立流程,采用Geodatabase數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)構(gòu)建了GIS地圖數(shù)據(jù)庫(kù),完成了鐵路GI

4、S地圖的制圖與可視化。
　　(3)定位可視化系統(tǒng)利用地圖匹配技術(shù)作為修正列車位置的手段,結(jié)合區(qū)間鐵路線路復(fù)雜度低以及數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的軌道數(shù)據(jù)的特點(diǎn),通過(guò)研究分析單行軌道,并行軌道、道岔軌道的地圖匹配過(guò)程,設(shè)計(jì)了一種適合區(qū)間的改進(jìn)型列車地圖匹配算法,并應(yīng)用于列車定位可視化系統(tǒng)中,獲得良好匹配效果。
　　(4)定位可視化系統(tǒng)采用GIS組件式開(kāi)發(fā),以Visual Studio2013和ArcGIS10.2為開(kāi)發(fā)工具,利用ArcGIS