現(xiàn)代有軌電車組合定位關鍵技術研究.pdf

1、近年來，隨著城市的快速發(fā)展和城市人口的不斷增加，加之城市中汽車保有量的持續(xù)上升所造成的道路交通擁擠、環(huán)境污染問題日益突出。為解決上述問題，大力發(fā)展新型環(huán)保、載客量大的城市軌道交通就成為了必然的趨勢?，F(xiàn)代有軌電車以其投資少、建設周期短、運載量較大和高舒適度等優(yōu)點，成為中小城市客運、大城市軌道交通延伸和補充的重要選擇。要想保證有軌電車的運行控制系統(tǒng)、調度指揮系統(tǒng)、色燈信號系統(tǒng)等能夠實現(xiàn)安全與高效的運行，就必須為現(xiàn)代有軌電車提供實時、可靠、高

2、精度的列車位置信息。因此，對現(xiàn)代有軌電車定位技術的研究具有重要的實際意義。
　　單一定位技術的定位精度有限，提高其定位精度花費巨大，而基于多傳感器的組合定位技術能夠發(fā)揮其各自的優(yōu)點，實現(xiàn)優(yōu)勢互補。本文正是基于上述組合定位技術的思想，將GPS(Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))和INS(Inertial Navigation System,慣性導航系統(tǒng))綜合起來設計一種適用于現(xiàn)代有軌電車的組合定位系統(tǒng)

3、。
　　論文主要從現(xiàn)代有軌電車組合定位方式入手，選取適當?shù)膫鞲衅鳎O計組合定位模型，并著重研究適用于有軌電車組合定位的信息融合方法。在研究分析目前所使用的各導航系統(tǒng)性能、特點的基礎上，論文選取GPS和INS作為現(xiàn)代有軌電車組合定位系統(tǒng)的子導航系統(tǒng)。在建立 GPS/INS組合定位模型時，根據(jù)城市軌道實際工況，對 INS進行了簡化，組合方式釆用位置、速度組合模式。論文分析了目前組合導航系統(tǒng)中所使用的數(shù)據(jù)融合算法，在總結常規(guī)Kalman

4、濾波算法和H∞濾波算法不足的基礎上，提出了一種基于強跟蹤特性的H∞濾波算法，并將仿真結果與常規(guī) Kalman濾波法、H∞濾波法的仿真結果做對比，得出結論，驗證了改進的H∞濾波算法相對于常規(guī) Kalman濾波算法和H∞濾波算法能獲得更好的濾波效果。
　　為進一步提高現(xiàn)代有軌電車定位精度，在GPS/INS組合定位結構中繼續(xù)融入感應環(huán)線，以修正定位信息。本文在分析感應環(huán)線設置位置及定位性能的基礎上，針對現(xiàn)代有軌電車運行環(huán)境的特點，設計了