基于GNSS（北斗）地基增强技术的铁路控制基准研究

提出了基于GNSS(Global Navigation Satellite System)北斗卫星导航系统地基增强技术建立铁路控制基准的新方法,通过误差传播及精度分析验证新方法的可行性,总结了新技术应用的先进性。研究结果表明,利用GNSS(北斗)地基增强技术建立铁路控制基准,可满足铁路勘察、设计、建设、运营各阶段的精度需求,并可以有效避免建设、运营期出现的一些基准不稳的难题,在新技术拓展应用的基础上可大幅提高铁路行业的自动化、信息化、智能化程度。     

基于北斗卫星的铁路地基增强系统应用研究

北斗地基增强系统将卫星定位、计算机网络、数字通信等技术多方位结合,可以满足铁路对安全监测和运营效率的更高要求。介绍北斗卫星导航系统及地基增强系统,结合铁路特殊性提出铁路北斗地基增强系统的应用可行性及建设方案。     

高速铁路北斗地基增强系统试验网建设

地基增强系统(GBAS)将卫星定位、计算机网络、数字通信等技术多方位结合,可以满足高速铁路对安全监测水平和运营管理效率的要求。首先介绍卫星定位地基增强系统与技术,结合高速铁路特点提出了高速铁路北斗地基增强系统的组成,以及建设试验网基准站站址要求及注意事项。     

起算点间距对北斗精测网精度的影响

为确定铁路项目北斗基准站建设的最佳站间距,提高北斗卫星导航系统(BDS)精测网成果精度,选取杭衢铁路、长赣铁路、滁宁城际铁路开展北斗控制测量实验,并和GPS解算结果进行比较。研究表明,单BDS基准站网定位精度略优于单GPS,二者基线较差与三维坐标较差均优于8 mm。在现行分级控制体系下,CPⅠ、CPⅡ控制网的二维坐标较差优于10 mm;采用基准站直接约束CPⅡ控制网后,x方向较差超过10 mm点的比例为16.9%,说明基准站布设间距为20～30 km存在网型缺陷,不适合用作基准站布设。随后,在长赣铁路、滁宁城际铁路进行了验证,10～15 km站间距的北斗精测网基线较差优于5 mm、坐标较差优于3.9 mm,说明10～15 km站间距较适合带状铁路工程。     

基于北斗三代的铁路监测预警系统设计

针对铁路安全隐患问题,提出将第三代北斗卫星导航系统（简称：北斗三代）高精度定位技术引入铁路监测预警,设计了基于北斗三代的铁路监测预警系统,该系统利用北斗高精度定位的原理实现位移数据高精度监测,同时具备实时传输和即时预警等功能。实践证明,该系统相对于基于GPS的监测预警系统具有明显优势,可见的卫星个数显著增加,水平精度提高20%以上,高程精度提高50%以上。同时通过不同基线长度下监测性能的对比,为合理布设基准站提供参考。     

GIS+北斗时空信息服务平台建设方案研究

针对铁路交通运输智能化、数字化、无人化的发展需求，基于逐步发展成熟的北斗卫星导航技术和有关政策要求，探索GIS+北斗的时空信息服务平台建设方案。以中国铁路北京局集团有限公司GIS+北斗时空信息服务平台建设为研究对象，围绕现有地理信息共享服务平台、北斗相关安全防护应用系统和工程建设相关的北斗基准站，重点阐述业务系统现状、存在问题和业务需求，提出GIS+北斗时空信息服务平台构建的建设原则、技术路线和总体架构，以及总体建设方案与主要分项设计模块。平台可为各业务应用提供统一、安全、精准的时空信息服务支撑，有效拉动时空信息资源的整合和共享，保障人员安全及运输生产安全，提升智慧化运营水平。     

面向北斗三号的铁路既有卫星导航应用适应性研究

文章介绍了北斗卫星导航系统（简称:北斗）的概况和铁路既有卫星导航应用情况,分析了北斗三号全球卫星导航系统（简称:北斗三号）技术体制变化对铁路既有卫星导航应用的影响,研究了铁路既有卫星导航设备对北斗三号应用的适用性,提出了铁路既有卫星导航应用向北斗三号服务过渡的方案,为解决铁路既有卫星导航应用的过渡问题提供了思路。     

铁路防灾减灾通信中北斗卫星系统与TMIS融合发展研究

在简要介绍铁路防灾减灾应急管理系统的基础上,重点探讨利用北斗卫星系统(BDS)高精度快速定位和特有的短报文通信功能,将其与铁路行业防灾减灾服务需求相结合,应用到铁路线路、桥梁、隧道等基础设施的野外监测和管理中。同时,铁路北斗卫星通信系统首次将卫星通信方式引入铁路行业数据的传输链中,并创新性地打通了北斗卫星系统与现有铁路综合IT网(TMIS网)之间的数据交换机制,在移动信号实现覆盖的区域内,建立卫星数据与互联网数据的双向交换通道。     

铁路通信地理信息采集系统升级方案研究

通过对铁路现有地理信息数据采集管理系统的现状分析、问题研究和方案设计,论证了地理信息数据采集管理系统升级的必要性与可行性;研究了北斗卫星定位技术现状,并结合相关技术方案,提出了基于北斗卫星技术的铁路通信地理信息数据采集系统的升级方案。     

北斗铁路行业综合应用示范工程正式启动

正为深入贯彻落实党中央、国务院关于推进北斗卫星导航系统行业应用的决策部署,2020年6月9日,国家铁路局、中国卫星导航系统管理办公室共同在北京召开北斗铁路行业综合应用示范工程项目启动暨初步设计评审会。卫星导航领域、铁路行业院士领衔的专家组,对北斗铁路行     

基于北斗的铁路施工作业人员和车辆安全预警防护系统方案研究

介绍铁路施工作业人员和车辆安全预警防护的现状及存在的问题,结合北斗卫星导航系统的优势,利用北斗卫星系统高精度定位技术,结合GIS地理信息、地基增强、移动通信技术及其它辅助技术,提出构建铁路施工作业人员和车辆安全预警防护的软硬件系统方案的设想。通过此方案可有效地解决现有铁路施工作业过程中人员与车辆间存在的安全隐患。根据预先在地图上规划的施工作业安全区域以及人与车的位置关系,实时动态地监视人员和车辆在地图上位置状态,当出现人和车之间的距离达到系统设定的危险距离或车进入到规划的施工作业安全区域时,系统自动给施工作业人员发送预警信号,提醒作业人员注意安全,从而预防和减少安全事故的发生,确保作业人员的人身安全。     

铁路北斗检测认证实验室建设方案研究

铁路北斗检测认证实验室是是保障北斗卫星导航系统在铁路应用质量的重要基础支撑。结合铁路北斗应用现状及需求,阐述铁路北斗检测认证实验室的建设目标和建设原则,明确实验室的主要功能及建设内容,提出该实验室系统的总体结构及网络与虚拟化计算环境设计,简要论述建设该实验室涉及的关键技术,以期为实验室建设任务的实施提供参考。     

北斗授时技术在高速铁路信号系统地面设备时钟同步中的应用

利用北斗授时技术实现高速铁路信号系统时钟自动同步,有利于提高系统信息安全和维护水平,但目前北斗授时技术在铁路信号系统中尚无应用先例。结合高速铁路信号系统地面设备时钟同步应用现状,分析信号地面设备时钟同步需求;通过分析世界上主流卫星导航系统优缺点,结合中国铁路信号系统需求,选择北斗授时技术作为高速铁路信号系统地面设备的时钟同步技术;构建基于北斗授时技术的总体方案和具体应用方案;最后对时钟同步设备功能、系统接口和测试方案进行说明。研究成果已在中国铁路广州铁路局集团有限公司广深线实施,实现了信号系统地面设备的时钟自动同步。     

铁路时空大数据应急辅助决策系统及关键技术

为加强应急能力建设和加快应急信息化建设,设计铁路时空大数据应急辅助决策系统。介绍系统结构、数据架构、网络架构,以及系统功能;阐述系统中的地理信息系统、遥感监测、北斗卫星导航等关键技术和应用场景。目前,该系统已经在部分铁路局集团公司开展应用,为应急指挥人员提供全方位应急决策信息,切实提高了突发事件应急处置效率。     

基于北斗卫星导航的铁路货物追踪系统研究与设计

介绍北斗卫星导航系统的概况以及铁路在引入北斗卫星导航系统方面所做的相关实验,设计了更高精度的基于北斗卫星导航的货物追踪系统。通过研究既有的列车确报系统、列车调度系统的数据结构及系统间的逻辑关系,使用J2EE技术及Apache CXF技术设计、开发了系统间的接口,最终实现了根据用户输入的车号获得货物的经纬度坐标并在铁路地理信息平台展示。对于实现铁路货物实时高精度地追踪具有一定的参考意义。     

铁路北斗数据密码安全防护系统设计

研究适用于铁路北斗数据的安全防护的应用技术,以解决各类铁路北斗终端测量装置的敏感数据在传输过程中可能存在被窃取和篡改的风险等问题。依托铁路北斗应用服务平台,结合运用密码芯片防护技术,设计北斗数据密码安全防护系统,对敏感数据进行安全加密传输,以保障相关应用数据的机密性、完整性、可用性和可认证性,对北斗技术在铁路行业的实际应用具有重要的意义。     

轨行区施工调度系统研究与实现

为保障施工和运输作业安全,实现轨行区调度统筹兼顾、协调有序,研究设计轨行区施工调度系统。系统结合北斗定位、无线射频、车站图形化等技术手段,实现对轨行区施工计划、施工请销点、调度命令及铺轨工程进度等的管理,为调度中心人员提供有力的管理手段和参考依据,并帮助施工单位合理安排施工组织和行车组织。实践证明,系统解决了轨行区作业管理跨度大、行车施工调度安全级别要求高、安全生产预警预控难、全过程管理易缺位等突出问题。     

铁路编组站现场作业人员高精度定位系统

针对现场作业人员监控和安全防护，应用“北斗+RTK”高精度复合定位和动态坐标系转换技术，开发了铁路编组站现场作业人员高精度定位系统。系统可实现现场作业人员高精度定位和活动轨迹追踪，提供作业区电子围栏设置功能，有助于强化现场作业人员监控和规范现场作业过程，起到保障现场作业人员安全和提高作业效率的双重作用。     

基于边缘计算的智慧铁路工地生产管理系统

分析基于云计算架构的铁路工程管理平台的应用现状及面临的问题，基于边缘计算策略，提出智慧铁路工地生产管理系统的架构设计，并结合混凝土拌和站生产管理、铁路工地视频监控、隧道工程围岩变形监测3类场景开展应用探索，为智慧铁路工地的生产自动化、现场实时监控、数据优化、智能分析等应用提供更佳解决方案。