列車群衛(wèi)星定位軌跡仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、列車的定位技術(shù)能夠?qū)崟r、正確的獲得列車的定位信息，保障列車高效、安全的運行?；谌蛐l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS，Global Navigation Satellite System)的列車定位技術(shù)，能夠削減軌旁的裝置設(shè)備，因其以較低的成本達到互操作性和安全性的目標而獲得了很大的發(fā)展。國內(nèi)外許多研究機構(gòu)都致力于將基于GNSS的列車定位技術(shù)應(yīng)用于鐵路信號等安全苛求系統(tǒng)中，這些安全苛求系統(tǒng)在真正應(yīng)用到現(xiàn)場前，必須進行大量的測試。因此存在測試需求，

2、需要進行合理的測試。其中測試需求包括對固定點進行單點測試，多個點的不中斷測試、路線的反復(fù)測試，這些測試工作在鐵路現(xiàn)場中都會被一些客觀條件所限制。為了實現(xiàn)對實際測試環(huán)境的模擬，克服現(xiàn)場實驗周期場景設(shè)計難等缺點，并且為了縮小系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)與測試的成本和時間，對列車群衛(wèi)星定位軌跡的仿真是很有必要的。傳統(tǒng)的仿真技術(shù)不能實現(xiàn)多車、多線路、多場景的數(shù)據(jù)仿真，本文的研究內(nèi)容是開發(fā)列車群衛(wèi)星定位軌跡仿真系統(tǒng)，從而實現(xiàn)多車、多線路、多場景衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)仿真

3、，為其他各類系統(tǒng)的測試與開發(fā)以及有關(guān)算法的研究給予數(shù)據(jù)支持。
　　本文通過仿真列車運行圖，生成相應(yīng)的控制策略，并且根據(jù)星歷數(shù)據(jù)、站場靜態(tài)數(shù)據(jù)及數(shù)字軌道地圖數(shù)據(jù)提供的數(shù)據(jù)支持仿真出逼真的列車運行軌跡及列車運行狀態(tài)，并實時的生成相應(yīng)格式的GNSS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)。列車運行圖的仿真主要以站場信息數(shù)據(jù)和運行計劃數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)輸入，并且實現(xiàn)生成列車運行圖的功能，這里指計劃運行圖。列車運行軌跡模塊根據(jù)列車運行圖生成的控制策略生成列車的運行規(guī)律，并在

4、GIS(地理信息系統(tǒng))上顯示列車的運行軌跡。站場占用狀態(tài)的顯示主要根據(jù)站場信息數(shù)據(jù)以及列車運行軌跡模塊生成的走形路徑和獲得的列車運行的當前位置信息對進路選擇情況和站場占用狀態(tài)進行標識?？梢娦l(wèi)星數(shù)是列車衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的重要指標之一，本文采用基于星歷數(shù)據(jù)的衛(wèi)星可見性計算方法，實現(xiàn)了可見衛(wèi)星數(shù)的計算，以及可見衛(wèi)星的可視化。列車速度曲線的仿真包括列車的理想速度曲線的仿真和列車的實際速度曲線的仿真，并能實時的根據(jù)仿真進程實時刷新。
　　最后，

5、本設(shè)計在Microsoft Visual Studio2010環(huán)境下采用C＃語言對列車群衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)仿真系統(tǒng)進行了開發(fā)，通過采用晉煤集團鐵運公司在鐵路現(xiàn)場實際測得的數(shù)據(jù)作為數(shù)字軌道地圖數(shù)據(jù)對仿真系統(tǒng)的性能進行了測試，達到了預(yù)期的驗證結(jié)果。此仿真系統(tǒng)在兼容性、可擴展性和功能性方面都取得了較好的效果。并且，列車群衛(wèi)星定位軌跡仿真系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在“列車追蹤接近預(yù)警系統(tǒng)研究”項目及“GNSS測速測距單元”項目中，作為數(shù)據(jù)來源，為系統(tǒng)提供各類測試數(shù)