RFID技术在列车高精度定位中的应用

在CBTC(基于通信的列车控制)系统中,列车定位的精确性是保证列车安全高效运行的前提,而基于RFID(radio frequency identification,无线射频识别)的列车定位技术,是提供高精度列车定位的技术条件。从电子标签、读写器、系统高层3方面对RFID技术工作原理进行阐述,并介绍基于不同设计标准的RFID铁路应答器的技术指标及工作原理;分析影响列车定位精度的列车位置不确定性产生的3种因素(测速误差、轮径误差和应答器校正误差),提出通过RFID铁路应答器消除列车位置不确定性,提高列车精确定位的方法,并通过实测数据,验证RFID技术高精度定位的可行性,即在不同行车速度下,RFID技术均能准确完成列车定位,RFID应答器响应时间均在0.2 s以内,实际定位误差均未超过测量值的2%,可以满足轨道交通中低速CBTC列车辅助定位的需求。     

铁路站场巡检人员多环节地图匹配定位算法

由于铁路站场的特殊性和复杂性,现有的GPS定位算法难于满足站场巡检人员定位精度的要求。本文在分析铁路站场特性的基础上,依据站场的拓扑结构特点设计多环节地图匹配算法。即在无岔区段采用位置点匹配算法,而在有岔区段采用基于曲线拟合的地图匹配算法;在此基础上为进一步提高匹配精度和定位准确度,采用优先定位法进行定位匹配。实验结果表明,采用这种多环节地图匹配算法可使得铁路站场巡检人员定位误差率降低到3.7%,提高了地图匹配的精度和效率,满足了铁路站场巡检人员的定位需要。     

混沌微粒群优化BP神经网络算法在城市有轨电车定位中的应用

针对城市有轨电车GPS/RFID组合定位因加入RFID定位方式影响定位精度的问题,基于CPSO算法优化权值的良好性能和BP神经网络的泛化能力,提出一种新的组合算法,对城市有轨电车GPS/RFID组合定位中滤波器的输出进行调整,并通过实例分析组合算法的收敛性和可行性。仿真结果表明,经CPSO算法优化的BP神经网络,其均方误差收敛速度快,网络输出值精度等级高,在提高城市有轨电车定位精度方面,比BP神经网络及经PSO算法优化的BP神经网络更具优越性,使城市有轨电车定位系统的定位精度得到有效改善。     

射频识别定位技术在高速铁路动态检测中的应用

为了解决高速铁路基础设施动态检测中检测数据的精确定位问题,提出了基于射频识别( RFID)定位技术的检测列车定位方案：在接触网支柱安装电子射频标签,在检测列车内安装射频阅读器,当检测列车高速通过电子标签时,车内的射频阅读器可瞬时获取到标签里程信息,实现检测列车精确定位。通过性能比选和大量现场试验,选定了作为定位源的电子射频标签,并在北京局管内的京沪高速铁路对该定位方案进行了试验验证,结果表明单点里程定位重复性平均达到0.37 m,定位精度达到2 m,满足高速铁路基础设施检测定位需求。     

基于LTE-R的无线列车定位方法研究

列车定位是保障铁路运输安全和高效运营的关键。针对当前列车定位方法中普遍存在的不能实时连续定位、定位精度不高及设置轨旁设备引起的维护成本高等弊端,提出一种基于铁路专用移动通信网络(LTE-R)的无线列车定位方法。在该方法中,列车(移动台)接收含有定位参考信号的下行链路信号,估计2个定位参考基站的多径到达时延差、多普勒频移等参数,并根据时延差曲线和列车行进曲线确定列车的位置。通过对列车行进于直线线形、圆曲线线形时的定位均方根误差及定位误差累计分布函数的性能仿真,结果表明:当信噪比分别为18、25dB时,90%的定位误差分别在15m内和8m内,可以满足列车定位精度要求。     

基于改进SSD模型的高铁扣件定位算法

高铁扣件的检测对于保障铁路的正常运行起着十分重要的作用。针对高铁扣件定位精度不足以及传统定位算法无法定位道岔处扣件的问题,设计一种改进的SSD(single shot detector)深度学习扣件定位算法,即Improved_SSD。首先采用ResNet101更换经典SSD深度学习模型中的VGG16,增加网络深度的同时提高特征的抓取能力;然后利用膨胀卷积扩大网络的感受野,以不增加模型额外结构的方式提高模型的鲁棒性;最后提出一种非极大加权抑制方法,进一步提高扣件的定位精度。实验结果表明:与经典SSD算法相比,本文算法对扣件定位的召回率和精度分别提高了3.4%和4.7%;与其他几种扣件定位算法相比,本文算法不仅提高了对普通轨道扣件的定位精度,而且解决了传统定位算法无法定位道岔处扣件的问题。     

基于RFID技术的轨道巡检病害精确定位系统研究

系统采用RFID无线射频技术辅助提高巡检列车病害精确定位,是对现有定位技术（如GPS、编码器GYK）的基础上进行改进和创新,解决累计误差,对定位精度的补充和提高.是一套完整的由电子标签阅读器、机械支架、标签里程基础数据库、里程定位采集、修正软件组成的车载轨道故障精确定位装置.在轨道巡检实时维护检测中,能提升定位病害的精度.     

基于卷积神经网络的列车位置指纹定位算法研究

针对高速铁路隧道环境下采用位置指纹定位时定位精度低的问题，提出将深度卷积神经网络应用于列车位置指纹的定位中。首先采用2σ准则、模糊C均值聚类FCM及类数据加权，对采集到的下一代铁路通信系统LTE-R中的信号强度值进行预处理，降低异常值的影响，提高指纹数据的有效性；然后引入定时提前量，增强指纹特征值；接着将处理后的指纹数据量转换为灰度图片指纹条，基于图像样本建立FCM-CNN指纹定位模型；最后以现场实测数据为基础对定位模型进行测试验证。结果表明，相较于采用未经处理的数据作为样本的CNN模型及传统的位置指纹定位方法，基于FCM-CNN的列车位置指纹定位方法，提高了数据质量，在离线阶段具有较大的指纹采集间距，大幅减少了指纹采集工作量，模型训练时间较短，定位精度小于10 m的概率可达100%,满足列车在中密度线路对定位精度的要求。     

一种顾及用户朝向的PSO-LSSVM指纹定位算法

为了解决人体对WiFi信号遮蔽和最小二乘支持向量机参数优化的问题,提出了一种顾及用户朝向的粒子群优化最小二乘支持向量机指纹定位方法。建立全向指纹库,采用粒子群优化算法求出最小二乘支持向量机最优参数,通过最小二乘支持向量机训练出定位模型,将待测点指纹信息输入定位模型中,最终估算出待测点位置坐标。仿真实验结果表明所提算法在定位误差上达到0.72 m,普通的粒子群优化最小二乘支持向量机算法定位误差为0.84 m,提高了室内定位精度,具有实际的应用价值。     

基于BDS和RFID的现代有轨电车定位信号完整性研究

现代有轨电车作为一种城市交通工具,其行驶中卫星信号会受到折射、反射、多路径效应等因素的影响,造成卫星定位精度差、信号失锁等问题。为此本文提出一种基于BDS和RFID的提高定位信号完整性的方法。将北斗卫星UTC引入RFID的TOA算法中,得出基于RFID的定位方程,同时在北斗卫星最佳位置的判决门限中引入水平精度因子HDOP,得出伪距测量方程,最后通过结合最小二乘法与小波滤波得出位置坐标。经测试该方法有效降低了卫星信号的多路径效应,弥补了单一北斗卫星定位的不足,定位精度提高了50%。最后分析有效数据传输及误码率,证明该方法能满足车-地通信的要求,定位信号的完整性提高了71.2%。     

定位挡块

常常要在操作加工中心时忙于在工作台或台钳上紧固工件定位挡块,所以设计在机床主轴上安装专用刀具作为可拆除的定位挡块,见图1。该定位挡块精确、通用、而且易于安装。在需要的情况下,编写一段程序,将机床专用的钻头式定位挡块定位在需要的地方,加工循环结束后显示信息并停止。当零件装夹于定位钻头下并紧固后,按下循环开始按钮,机床可继续工作。图1定位挡块其他类型的工具也具有同样的效果,但特地选用定位钻头,因为钻头总是安装在机床上,其定位表面(刀柄)不会因磨损和破裂而改变,而且在加工中经常是首先使用的工具。当需要间接接触有特征…     

上海磁浮示范运营线的列车定位系统

上海磁浮示范运行线可以看作是一个巨大的直线交流电机系统,作为转子的列车,其运行速度曲线控制和牵引电流的输出控制都需要列车的精确位置信息。介绍了列车定位系统的结构、基本工作原理和功能测试。     

基于三角网数字地面模型快速定位算法的研究

Delaunay三角网在道路勘测设计一体化，地理信息系统等领域有着广泛的应用，逐点插入算法是生成Delaunay三角网的主流算法之一。其中，定位目标三角形的快慢是影响逐点插入法生成Delaunay三角网效率高低的一个重要因素，同时也是影响内插速度的关键。本文提出了两种快速定位目标三角形的算法，即方向定位算法和最速方向定位算法，同时对两种定位算法进行了分析和比较，得出方向定位算法定位路径具有随机性，算法不够移健，而最速方向算法定位跨径唯一，算法运行稳健，时间效率更高的结论。     

既有线解析法确定涵洞位置

建立测站坐标系,利用全站仪坐标测量功能测量特征点的坐标,以解析法计算涵管轴线与既有铁路中线的交叉点坐标,并用放样的方法测设出交叉点的实地位置,为铁路既有线困难地段准确确定涵洞实地位置提供一种可行的方法.     

驼峰自动化上位管理系统的应用研究

介绍了驼峰自动化上位管理系统的工作原理和基本功能及实际应用中几个问题的处理方法。     

列车ATO定位停车不准故障分析

分析地铁车辆闸瓦国产化后,列车以ATO模式进站定位停车不准的故障,找出线路、速度等影响停车精度的原因,从信号专业方面提出改进方法。     

GPS-RTK技术在公路放线中的应用

将GPS RTK技术 (即实时动态GPS测量技术 )应用于公路设计 ,可高效、快速提供路线桩位 ,大大减少外业时间 ,缩短测设周期。以具体工程项目为例 ,说明GPS RTK技术应用于中桩放样的作业模式和技术要求     

接触网定位装置数据化调整及优化计算

通过对接触网安装图的理论分析,建立计算定位装置的数学模型,经过编程批量计算,达到真正的数据化调整。     

磁浮列车绝对定位传感器的故障检测方法研究

介绍了磁浮列车绝对定位传感器的基本原理,详细分析了绝对定位传感器的常见故障形式,以故障检测功能为目的设计了相应的检测方法,并采用故障注入方式模拟实际中的故障情形,验证设计的故障检测方法。试验结果表明:故障检测系统能够及时对输入故障报警,满足磁浮列车绝对定位传感器故障检测系统的实际应用要求。     

复杂约束条件下铁路车站自动选址研究

研究目的:铁路线路优化正向着线站协同优化发展,而线站协同优化的基础是实现车站的自动选址,但现有成果对线路、车站、环境及结构物之间的复杂约束欠缺系统研究,且大都是在车站备选方案既定情况下的评价选址。本文提出一种复杂约束条件下的车站自动选址方法,将车站选址问题分解为站心选择和站坪方向选择,能快速自动搜寻出满足复杂约束且经济合理的站址方案群,可为设计人员提供参考,并为进一步线站协同优化奠定基础。研究结论:(1)基于空间格网索引机制构建的综合地理信息模型,为车站选址提供可快速存取的地理数据基础;(2)站心及站坪方向分治求精的思想可提高方法的计算效率;(3)考虑了用地换算代价、土石方工程换算代价、偏离经济据点换算代价及偏离期望线路换算代价,建立了站址方案综合代价计算模型,为站址方案优劣评判提供依据;(4)以西南山区某铁路为例,验证了本文方法的有效性,该研究成果可为线站协同优化设计提供参考。