城市軌道交通中的列車定位方法研究.pdf

1、隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，列車測速定位技術已經成為列車運行自動控制系統(tǒng)的關鍵技術之一，列車測速定位的精度和可靠性直接影響列車的行車安全和運行效率。在城市軌道交通的列車運行自動控制系統(tǒng)和指揮系統(tǒng)中，實時、準確地獲得列車速度和位置信息是列車安全、高效運行的保障。因此對列車測速定位方法進行深入研究，對于推動城市軌道交通的發(fā)展具有重大和深遠的意義。 論文的主要目標是提高城市軌道交通中列車測速定位的精度和可靠度。由于城市軌道交通的特殊環(huán)

2、境對GPS等定位技術的限制，本文研究了基于測速的定位方法。基于輪軸速度傳感器的測速定位方法是軌道交通中比較常用的測速定位方法，但存在測速輪對空轉和滑行等問題；多普勒雷達速度傳感器近年來在列車測速定位領域開始受到關注，但在速度較低時，多普勒效應不明顯，測速的精度較低。而且基于測速的定位方法存在累積誤差，單傳感器進行測速定位很難達到較高的精度和可靠性。但是每一種傳感器都有各自的優(yōu)勢，本文把這兩種傳感器與加速度計和查詢應答器結合起來進行多傳感

3、器信息融合，能有效的進行優(yōu)勢互補，以達到較高的精度和可靠性。 論文重點研究了多傳感器信息融合在城市軌道交通列車測速定位的應用。根據(jù)不同傳感器的特點研究多傳感器信息融合測速定位的方法，分析了幾種信息融合的結構的優(yōu)缺點。對最優(yōu)信息融合估計算法進行深入的分析研究，建立測速定位系統(tǒng)的算法模型，把經典的信息融合算法應用到城市軌道交通的列車測速定位上，具體研究了基于Kalman濾波融合的測速定位算法和基于魯棒H∞濾波融合的測速定位算法，提出

4、和分析了基于濾波融合的測速定位方法的改進方案，進行方案比較。參考聯(lián)邦Kalman濾波融合的測速定位算法提出了適用于城市軌道交通的基于聯(lián)合H∞濾波融合的列車測速定位算法，其中包括針對各個傳感器測速定位的問題的相關處理，如測速輪對的名義輪徑的修正、多普勒雷達速度傳感器的速度系數(shù)的調整等。最后通過試驗驗證算法的可行性。 論文得出結論，多傳感器信息融合的方法能有效提高列車測速定位的精度和可靠性，其中基于聯(lián)邦Kalman濾波融合的測速定位