“当前”模型自适应卡尔曼滤波在有轨电车定位中的应用

有轨电车常与地面其他交通工具混行,因此其准确定位是列车调度指挥和运输安全的重要保障。为节约成本,有轨电车系统一般采用GPS结合速度传感器等方式进行定位,而非大量铺设应答器,因此,GPS信号的处理对于列车定位精度的提高具有重要作用。从简化系统、节省费用、计算难度和精度等方面综合考虑,采用卡尔曼滤波方法对GPS定位信息进行修正。同时,为更好地描述列车运行状态,使其更贴近列车真实运动情况,采用机动加速度"当前"统计模型结合自适应卡尔曼滤波方法对有轨电车位置进行最优估计处理。通过Matlab仿真对在试验场地采集的GPS定位信息进行最优估计处理。仿真结果表明:采用"当前"模型下的自适应卡尔曼滤波算法后,列车定位结果能够更好地跟随其运动的真实轨迹,更接近其真实值,很好地提高了定位精度。     

电力机车电度表分段计量计费系统

基于目前电力机车车载电量计量装置无法实现自动分段计量的现实。设计一种新型电力机车分段计量系统,以单片机为核心,在车载监控记录装置定位的基础上,将GPS和GSM技术相结合来实现提高列车的组合定位精度,从而比较准确地确定列车运行的位置,实现电量分区段计量,并通过GS M网络将列车运行状态数据实时发送到地面服务器。本系统把GPS模块、GSM模块以及单片机系统集成到一起,通过TAX箱转接出列车监控参数,综合分析三者定位数据,以实现最小误差融合算法,提高系统定位精度。该系统具有通用性,通过修改地图数据可适用于不同机车车型和不同运行线路,以实现电力机车电量全自动分段计量、记录、传输。     

基于多传感器的信息融合列车定位算法研究

针对轨道交通列车定位功能的需求,提出了基于轮轴速度传感器、加速度传感器和卫星定位的多传感器信息融合列车定位算法。在列车经过坡道、弯道时,通过轮轴速度传感器和加速度传感器,实现列车运行方向角度的计算,修正卫星定位的定位结果,提高卫星定位精度。通过现场试验验证,本文提出的算法能够有效地提高列车通过坡道、弯道时的定位精度,具有实际的应用价值。     

GPS伪距差分定位技术的试验研究

介绍了GPS伪距差分定位的基本原理和数学模型,在此基础上编制了GPS伪距差分定位软件,并结合实际算例对GPS伪距差分定位的精度及其定位规律进行了研究和探讨,得出了GPS伪距差分定位精度通常为±5 m的结论。     

基于改进差分算法的高速列车运行调整研究

为了压缩高速铁路列车运行的总晚点时间、编制高质量的列车运行调整计划,建立高速铁路列车运行调整模型,运用矩阵描述高速列车运行调整中的相关概念,以列车到发线数量、列车追踪时间间隔、列车停站时分等作为高速列车运行调整的约束,以列车在各站的到达的总晚点时间最少为优化目标,构建高速铁路列车运行调整模型。在分析基本差分算法差分策略的基础上,提出基于三角差分策略的高速铁路运行调整差分算法,给出详细的计算步骤。以京广高速铁路实际列车运行数据进行计算,验证了模型的有效性和算法的高效性、精确性。本文提出的基于新的改进的差分策略的高速铁路列车运行调整方法是合理可行的。     

GPS+BDS卫星定位技术在ITCS系统中的融合应用方案

针对既有ITCS系统仅依赖GPS进行列车定位可能存在的安全风险，提出对既有ITCS系统进行软件升级，利用GPS+BDS卫星定位技术进行列车自主定位。介绍了与ITCS系统列车定位功能相关的设备组成；阐述了列车初始定位和正常运行定位流程；对差分信号源的选择策略进行了优化。在青藏铁路上进行了实际测试，测试结果表明：升级后的ITCS系统在可用性和定位性能方面有了一定提升，可以在青藏铁路进行运用。     

基于RFID的列车跟踪与定位系统研究

对国内外列车跟踪与定位系统的现状和发展以及目前最先进的定位技术进行分析,研究满足客运专线需求的列车跟踪与定位系统,给出基于射频识别技术的列车跟踪与定位系统.RFID主要由应用主机、阅读器、标签、天线组成,基于这一技术的列车跟踪与定位系统成本低,抗干扰能力强,具备防滑校正能力,能实现连续速度测定,定位精度高,运行速度为300 km/h的高速列车的定位精度为士70 cm,可以满足客运专线以最高列车运行速度350 km/h,列车追踪间隔3 min运行的列车定位精度需求.     

基于GPS/GSM的列车调度系统车载台设计

介绍一种基于GPS和GSM的列车调度系统车载台的设计方法.车载台以AT89C52单片机为控制器,使用GPS模块获得列车运行的位置信息,通过GSM模块实现与监控中心的无线通信,从而完成监控中心对管辖区内列车的调度工作.这对列车的高速安全运行和科学管理具有重要的意义.     

铁路集散站台货车调度系统中移动终端的实现

介绍基于GPS的铁路集散站台火车调度系统结构和组成原理,探讨GPS基准站,移动终端的软硬件组成和实现.采用差分GPS技术满足铁路集散站台货车的实时调度对货车精确定位的要求.在GPS基准站与列车移动终端.监控中心与列车移动终端间利用CDMA模块通过Internet网络实现数据与控制信息的实时传输,监控中心基于列车移动终端的精确定位实现对移动终端的方向速度电子地图显示,实时控制,整体的协调调度等功能.     

基于卡尔曼滤波的组合定位技术在现代有轨电车的应用研究

针对现代有轨电车定位系统实时性、高精确度等要求,结合有轨电车工程设计的需求,设计一种新的有轨电车定位系统。系统采用组合定位方式,以GPS定位为主、DR/RFID定位为辅,采用分段式组合定位技术,在满足有轨电车工程中造价低的特点的同时确保列车运行安全。利用坐标转换对数据进行融合,再通过卡尔曼滤波对定位数据进行优化,从而有效地提高有轨电车的定位精度。实验测试结果表明,该方法能够有效地减少有轨电车的定位误差,提高定位精度和系统稳定性,满足行车要求。     

基于GSM-R和GPS技术的列车控制技术研究

研究目的：结合青藏线超低温、高海拔特殊自然环境条件和列车运行的特殊要求，为实现信号系统设备的技术先进、少维护、无人值守、高可靠运行的目的，开展高原信号器材适应性和信号系统集成的研究，采用GSM—R和GPS技术，确立适用于青藏线特殊要求的信号系统设计方案。研究结论：根据青藏线的特殊要求，经过试验研究，确立了集计算机、通信、网络技术于一体的信号系统集成设计方案。采用GSM—R无线通信技术实现了信号安全信息车地双向传输；采用GPS和EOT设备，不设轨道占用检查设备，实现了列车占用检查和完整性检查；采用GPS差分定位技术提高了列车的定位精度，满足了高速行车和虚拟闭塞系统控制的安全需求；取消地面信号机和区间轨道电路，实现了车站联锁和区间自动闭塞；全新的运输组织模式和维护管理方式，实现了免维护、少维修的既定目标。采用RBWT虚拟技术，对试验系统进行了安全防护，保证了试验列车和地面设备的安全。     

差分GPS水下立体定位系统

首先对差分GPS水下立体定位系统的总体构成和各个部分的功能进行了介绍,然后详细推导了系统定位算法,最后结合系统试验情况给出了该系统试验精度统计结果。     

基于TDOA的列车无线定位方法研究

针对目前铁路列车定位普遍存在的只能点式定位、精度不高、大量设立轨旁设备等问题,结合时差定位法(TDOA)定位精度高、抗多径能力强等特点,提出一种基于TDOA的三基站列车无线定位方法。建立列车位置与基站间距离的非线性方程并利用牛顿迭代法求解。仿真结果表明,该定位方法能满足列车定位的需求,牛顿迭代法对误差较大的定位点优化效果明显,较之经典的CHAN算法有更高的定位精度。此外,无线定位方法可提高运营效率、降低运行成本,是一种比较有效的列车定位方法,可为列车定位提供有益的参考。     

基于GIS的列车运行定位系统

介绍了铁路系统用于对列车进行定位和监控调度的智能列车运行定位系统。所采用GPS、GSM、电子地图等GIS和INU航位推算关键技术，并对关键技术在列车定位中的应用进行了分析。     

列车安全监控系统的研究

提出一种基于GPS/GPRS/GIS的列车安全监控系统.在现有设备的基础上,以无线通信和计算机网络技术为手段,实现列车运行中对列车以及司机的动态管理.结合现有的安全设备,从而可以更加有效地提高列车运行的安全性.     

LKJ-15型列车运行监控系统辅助测速定位技术

针对转速传感器在测速轮对空转、轮滑状态下存在测速测距不准确的问题,LKJ-15型列车运行监控系统中利用雷达、GPS/BDS、地面应答器信息、轨道信号、CIR等多种测速测距信息融合,实现列车测速定位功能。实际应用表明,该方案提升了列控车载系统测速定位的精度和自动化程度,减少了人工对设备的干预以及由此带来的风险。     

基于多传感器信息融合的列车定位方法研究

针对城市轨道交通中列车定位问题,提出了一种基于联邦卡尔曼滤波器的多传感器信息融合列车定位方法,建立了GPS/IPS/DR信息融合模型,对GPS/IPS/DR组合的信息融合定位进行了MATLAB仿真,结果表明,GPS/IPS/DR融合定位能提高列车的定位精度和可靠度,能很好的抑制传统列车定位中的积累误差.     

基于GNSS的虚拟应答器捕获算法的研究

应答器在欧洲列车运行控制系统ETCS(European Train Control System)和中国列车运行控制系统CTCS (China Train Control System)中都是重要的定位设备.为了提高定位精度,应答器必须高密度地布设在轨道上,增加了系统的建设成本和后期维护量.基于GNSS技术的虚拟应答器...     

高铁追踪接近预警系统车载设备的设计与实现

高铁追踪接近预警系统能够实现高铁列车的防撞预警.车载设备是系统的重要组成部分,车载设备计算出列车公里标,将数据通过GSM-R无线传输设备发送到地面的预警服务器,并接收来自预警服务器的列车运行预警信息,通过列车预警显示设备提供给司机安全预警信息.对高速铁路列车追踪接近预警系统的组成、工作原理和关键技术进行阐述,设计并实现了系统中的车载设备,最后进行了单元测试、系统测试及现场验证.测试结果表明车载设备能够有效的提供列车位置,公里标的误差在8m以内,实现相邻列车运行状态的安全预警,证明该设备具有很高的实际应用价值.     

全自动无人驾驶轨道交通列车定位技术

在全自动无人驾驶轨道交通中,实时、精确地确定列车在线路中的位置是保证安全、发挥效率、提供最佳服务的前提.经对国内外轨道交通中的多种定位技术进行比较后,建议选用GPS列车定位技术中常用的差分GPS定位技术,作为全自动无人驾驶轨道交通列车定位技术.