绝缘节定位在铁路专业检测车中的应用探讨

通过研究现有铁路专业检测车中所采用的里程校正技术和列控车载设备中的绝缘节定位原理,结合对绝缘节信号响应的定性分析,提出可应用于检测车的绝缘节定位技术。与现有里程校正技术相比,绝缘节定位是一种低成本的、适用于复杂环境条件的里程校正技术,可与卫星定位技术共同组成专业检测车里程校正系统。     

定位同步系统

针对现有定位技术定位信息精度不高、设备占用空间较大等问题,设计了一种基于GNSS和射频识别技术辅助列车定位的小型化定位同步系统新方案。采用GNSS和射频识别技术,通过将铁路及城市轨道交通里程信息与经纬度、电子标签号码建立一一对应关系,实现检测车的里程定位。对小型化定位同步系统进行试验,验证系统具有可行性,可为铁路及城市轨道交通检测车运行中小型化、便携化精确定位提供较为有效的解决方案。     

朔黄铁路综合检测列车定位同步技术研究

为了解决在朔黄铁路综合检测列车检测过程中,检测数据时空基准统一的需求,检测列车采用了融合电子标签、GPS和网络授时技术的定位同步系统,通过GPS授时和检测列车精确定位,并通过专用网络,实现了全车各检测系统在时间和里程上的同步。该定位同步技术的实现,使得综合检测列车多专业检测系统在同一时间、同一里程截面处的检测数据得到了统一,为精确定位伤损里程位置、多专业整合分析同里程断面处线路病害状态及原因提供了必要条件。     

基于激光扫描的地铁隧道收敛变形快速检测技术

基于移动式激光断面扫描技术,提出距离最小二乘法多次迭代噪点剔除,以及编码器+图像特征高精度组合里程定位修正方法。通过车体倾角动态测量修正补偿系统,实现对隧道结构区段或管片环收敛变形快速、非接触和数字化的高精度检测。研制了移动式地铁隧道结构变形检测车,并开发了配套数据采集和数据处理软件,可自动进行数据分析。研究结果表明：当检测车检测速度为5 km/h时,采集精度为±2 mm,里程定位精度为厘米级,检测系统具有良好的稳定性和重现性,可满足隧道变形检测普查要求。     

GPS卫星定位系统在轨道检查车里程校正系统中的应用

首先介绍了GPS卫星定位系统的基本原理,以及在轨道检查车里程校正系统中的应用,详细说明了利用GPS卫星定位系统自动校正轨检车里程时,针对误差来源不同采取的分析方法,提出了一些减少测量误差的解决办法。     

基于RFID的轨检车里程自动校对系统

采用RFID(射频识别)技术,研发出适用于地铁轨检车的里程自动校对系统.该系统在南京地铁网轨检测车上成功应用,解决地铁轨检车里程自动校对问题.该系统在地铁轨检车上应用的识别误差在0.2 m-0.6 m以内,且不受外部环境影响.理想安装条件下,识别速度可达400 km/h.为对我国高速铁路轨道检测系统里程校对提供一种全新的解决方案.     

基于移动互联技术的铁路检测车运用维护信息系统开发

随着我国铁路运营里程不断增加,越来越多的铁路检测车投入使用,传统铁路检测车管理模式已无法满足各级运用管理人员信息化、规范化的要求,基于移动互联技术的铁路检测车运用维护信息系统应运而生。该系统可将各类铁路检测车运载工具和检测系统相关信息进行整合,使用户方便快捷地记录、获取所管理设备的运用状态,提升铁路检测车运用维护水平和服务品质。     

无线射频(RFID)技术在高速检测列车精确定位中的应用

针对现有检测列车定位信息采用GPS存在精度不高和定位盲区的问题,提出了应用RFID无线射频技术实现检测列车定位的设计方案.采用RFID技术辅助检测列车的定位,通过将铁路沿线的里程信息与电子标签的标签号建立一一对应关系的数据库,实现检测列车的里程定位.通过对实际系统的低速和高速试验,验证了系统的可行性,为检测列车运行过程中的精确定位提供一个较为有效的解决方案.     

无锡地铁综合检测车研制

无锡地铁综合检测车检测系统采用惯性测量原理、机器视觉及激光扫描等非接触测量技术,集轨道几何及动态响应、接触轨检测、隧道限界检测和轮轨监视等功能于一车,并应用RFID无线射频技术进行精确里程定位,可快速高效地对城市轨道交通的轨道几何、接触轨状态和隧道及线路周边建筑进行检测。综合检测车各检测系统经静态调试和动态验证,检测指标满足检测要求,已正式应用于无锡地铁的定期检测中。     

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.     

“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。     

一种大型养路机械车辆作业防撞系统

大型养路机械车辆作业防撞系统是一套辅助操作人员进行车辆间位置判读并自动进行防撞预警的作业安全防护设备。作业防撞系统通过GPS定位、激光测距、轮径脉冲计数等手段实现车辆的位置定位及相互距离判断，通过数传电台及4G网络模块实现车辆通信，将车辆间相互距离的实时监测及当前车辆速度经过防撞模型算法处理，得到车辆的碰撞预警信息，实现大型养路机械车辆防碰撞预警功能。系统在现场测试中可实现60 km/h的车速下，提前1 min以上进行车辆碰撞预警，有效保障了大型养路机械的作业安全。     

地图辅助定位方法在列车定位中的应用

地图辅助定位是使用道路地图矢量辅助其它手段进行车辆定位的一种方法。本文依据线路平纵断面特征对线路进行单调分段后,建立线路平面和纵断面数字地图数据库,然后以铁路线路平面特征辅助GPS进行列车连续定位,分别推导出直线、缓和曲线以及圆曲线区段的列车位置估算公式。在直线区段将GPS位置信息投影到实际线路上进行列车定位;在缓和曲线上,根据实测当前点曲率以及缓和曲线曲率和全长计算列车的位置;在圆曲线上,提出利用同向切线法实现列车连续定位的方法。文中还探讨了应用纵断面变坡点作为虚拟查询应答器实现单点定位的方法。最后给出列车连续定位的现场实验结果和利用变坡点实现单点定位的仿真结果,验证了方法的有效性。     

多轨迹GPS数据生成高精度列车控制用数字电子地图的方法

采用GPS进行列车定位是一种全新的列车定位方法。而建立生成各个车站和区间的数字电子地图是一项巨大的工程。针对高效率、低成本地生成列车控制用高精度电子地图，提出了多轨迹求径的概念，即利用低成本GPS接收机采集的线路轨迹数据，在关键点（POI点）坐标的约束下，拟合得出线路方程，用以生成数字电子地图。该算法在城市智能交通系统车载导航地图线路更新，未知区域线路探测等领域也有很好的应用前景。     

BP神经网络在城市有轨电车GPS/RFID组合定位中的应用研究

在城市有轨电车定位系统中,单一的GPS定位方式已很难满足电车连续精确定位的要求。采用GPS和RFID组合定位的方法,可实现在弱信号环境下的连续精确定位。针对GPS/RFID组合定位时,因加入RFID观测值带来的较高计算复杂度而引起定位时间延长,以及对系统定位误差影响不确定性等问题,建立基于BP神经网络的城市有轨电车GPS/RFID组合定位模型。仿真结果表明,采用BP神经网络进行分析时,将GPS和RFID观测值归一化后输入到训练好的网络中,可以在较短的时间内得到可靠的网络输出。经训练后的网络输出较未经训练的输出更接近于期望值,且更为稳定,证明在GPS信号受遮挡条件下城市有轨电车定位系统的定位精度和定位时长得到了有效改善。     

单频GPS进行高精度线路测量和有轨车辆定位的有效方法

轨道线路测量和有轨车辆的定位常采用GPS定位技术。利用GPS单频接收机实现高精度快速定位的关键是提高GPS单频相位模糊度解算的效率和成功率。基于轨道线路垂直方向变化不大和有轨车辆沿一定线路行驶的特点,提出一种有效的单频相位模糊度解算方法。对GPS单频接收机提供的定位观测值进行粗差探测、修正和剔除等数据预处理,用低噪声和低多路径效应的载波相位观测值对码伪距观测值进行平滑处理,再用附加约束的方法估计双差模糊度实数解,以此为基础进行模糊度搜索固定。算例显示,该方法可提高模糊度实数解估计的精度和可靠性,缩小模糊度的搜索空间,使模糊度解算效率和成功率得到提高,有利于单频GPS接收机在高精度的线路测量和有轨车辆的定位中得到更广泛的应用。     

基于GPS/DR的现代有轨电车定位方法研究

针对现代有轨电车运行环境和运营特点,采用GPS定位为主,航位推算为辅的车辆定位方案,确保现代有轨电车在运营线路上定位信息的连续性和完整性。采用卡尔曼滤波等数据处理方法,减少传感器采集数据的零偏漂移和随机漂移,降低航位推算的累积误差,提高定位信息的精确性。由理论分析和跑车试验可以看出,组合定位方案和数据处理方法可以有效实现现代有轨电车在全部运行线路上的跟踪和定位。     

基于图论和面向对象的列控数字轨道地图研究

将全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)结合在一起应用于轨道交通中,可提高列车定位精度、减少轨旁设备、降低建设和维护成本。一份结构合理的数字轨道地图可以提高列车定位的实时性和准确性。本文主要研究数字轨道地图的模型、设计和验证。首先,结合拓扑关系数据模型和面向对象数据模型的优点,对数字轨道地图进行建模;基于图论和面向对象的数据结构的思想,利用空间数据和对象属性数据实现数字轨道地图的设计。其次,结合图的深度优先搜索算法,提出对数字轨道地图连通性、合理性和正确性进行验证的算法。最后,本文在VC++平台下实现数字轨道地图的功能,并采用丰沙线三家店车站现场采集的GPS数据对数字轨道地图进行实验验证。结果表明本文提出的设计方法是可行的。     

列车监控系统专用电子地图自动生成算法的研究

GPS是近年来得到广泛应用的定位系统,将先进的定位技术应用于铁路站场可实现调车的可视化、智能化监控,有利调车安全,提高调车效率。但是车站股道密集的特点决定了对定位数据高精度的要求,生成一张精确的电子站场图成为实现列车智能化监控的一个必要环节。本文针对调车作业产生大量重复轨迹的特点提出多轨迹融合的方法实现地图自动精确化和更新,并且对定位测量方法及弯轨的表示进行了讨论。初步的实验结果证明了算法的有效性。     

铁路工程建设物资设备管理信息系统研发及应用

铁路工程建设物资设备管理信息系统采用"信息系统+管理办法"的模式,研究铁路建设期间各参建单位对于物资供应进度、物资供应质量、现场验收情况、物资使用追溯等方面的信息化监管问题。通过大数据智能算法,实现计划提报和物资供应的智能预警;应用移动手持终端、GPS定位技术和影像资料文件上传功能,加强现场物资验收检测质量管理。系统上线运行的结果表明,物资设备管理信息系统中大数据、移动办公和GPS定位技术等信息化手段的应用,能提高计划编制的合理性及准确性,降低施工现场的管理难度,有效监管现场人员到场情况,提高物资的验收质量。