基于GNSS的列車定位方法研究.pdf

1、為實現(xiàn)鐵路運行管理和控制現(xiàn)代化，確保列車運行安全和提高運輸效率，迫切需要裝備性能先進、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，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技術可以對里程計打滑、抱死產(chǎn)生的誤差進行校正；可以實現(xiàn)虛擬應答器、虛擬信號機，減少軌旁設備及維護工作量，大大降低系統(tǒng)成本。可用的GNSS資源日益豐富，性能也越來越好。但是GNSS要應用在列車定位，仍然需要一些輔助技術提高完整性、精度，包括列控數(shù)字軌道地圖、完整性監(jiān)控、軌道占用自動識別以及與多傳感器融合技術等等。 本論文以國家自然基金重點項目—高速鐵路智能交通綜合信息系統(tǒng)與關鍵技術的研究和歐洲第六框架項

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。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增強系統(tǒng)建設方案。論文提出了一種列控數(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數(shù)字軌道地圖生成方法：多軌跡求徑。 利用列車運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)的軌道占用自動識別的算法。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，成功的對列車當前軌道進行識別，解決了列車在股道上的初始準確定位問題。 論文通過故障分析、風險分析、完整性模型分析，提出了被動式列車定位系統(tǒng)完整性監(jiān)視算法；該算法根據(jù)列車