基于机车北斗卫星、GPS双模的CIR卫星定位单元设计

机车综合无线通信设备(CIR)用于实现机车和调度台之间的通信,卫星定位单元是CIR的重要组成之一,通过双模卫星定位单元的系统架构完成硬件和软件设计。现场试验结果表明,设计的双模卫星定位单元具有北斗卫星、GPS卫星双套定位导航系统定位能力,具有更高的可靠性、稳定性、精确性,满足CIR的通信要求。     

引入卫星导航系统的虚拟应答器中列车定位方案适应性研究

随着新型列车运行控制技术及系统的快速发展,基于卫星导航的列车运行状态自主感知已成为下一代列车运行控制系统的重要发展方向。虚拟应答器是将全球导航卫星系统引入列车运行控制系统的有效途径,卫星定位因易于受到信号观测条件限制导致性能约束,无法直接满足虚拟应答器的应用需求。针对虚拟应答器中卫星定位的应用模式进行适应性分析,总结出不同线路及运行条件下虚拟应答器卫星定位方案的设计与应用建议。首先,介绍引入卫星定位的虚拟应答器的运行机理;其次,给出基于自适应交互多模型的虚拟应答器捕获原理;然后,对卫星定位独立定位、卫星定位/惯性导航系统松耦合定位、卫星定位/惯性导航系统紧耦合定位3种典型方案的核心思路、系统架构、计算流程进行设计与分析;最后,采用现场数据及仿真测试,对3种卫星定位方案的定位性能、计算效率、用于实施虚拟应答器捕获的时空精度特征进行评估与对比。研究结果表明：卫星定位/惯性导航系统紧耦合定位方案的综合效益更优。对引入卫星导航系统的虚拟应答器中列车定位方案的适应性进行了分析,所得结果能够为虚拟应答器结构与逻辑方案的设计提供参考,为新型列车运行控制系统的优化设计与设备研制提供有效支持。     

基于GPS的CIR卫星定位单元设计

机车综合无线通信设备(CIR)用于实现机车和调度台之间的通信,兼容当前铁路调度系统中使用的450MHz和GSM-R二种通信方式。为实现以上二种通信方式的自动切换,以及450MHz通信区段内通信频点的选择,研究设计了一种基于GPS的卫星定位单元。介绍了卫星定位单元的总体设计、硬件结构和算法软件。现场实验结果表明,设计的卫星定位单元能够在使用中准确地实现通信方式和通信频点的自动切换,满足CIR的通信要求。     

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...     

基于GPS/GPRS的辅助列车完整性监测系统

结合GPS定位技术和GPRS通信技术,提出了一种基于GPS/GPRS的辅助列车完整性监测系统,阐述了系统功能设计、系统车载设备与地面设备的功能及结构,详细描述了系统工作流程,最后进行了系统验证和实时性分析。     

卫星定位列车超速防护系统——SATLOC研究课题

目前由欧盟领导主持的SATLOC研究课题在欧洲全球卫星定位系统（GNSS）管理局（GSG）的资助下正在进行。该课题的任务是：研究可在运量较小线路使用的成本低、效能高的列车超速防护系统。     

基于虚拟列车的CBTC系统仿真技术研究与实现

文章阐述地铁列车模拟控制系统的重要性,提出模拟列车控制系统算法.重点研究列车运行模拟计算、模拟列车控制系统及应用软件架构设计,为自主化基于通信的列车控制(CBTC)系统研发提供软件模拟环境.     

列车卫星定位故障影响分析与检测方法研究

基于全球导航卫星系统的列车定位是铁路多种新型列控系统应用的关键支撑.为了满足特定铁路应用对安全性、可靠性的实际需求,分析了卫星定位可能存在的故障对列车定位性能的影响;基于完好性概念对列车卫星定位故障特征空间进行了划分;在此基础上研究了列车卫星定位单元故障检测方法.结合青藏铁路实际现场数据以及故障注入手段,对提出的故障检...     

基于北斗卫星导航系统的列车安全定位保障方法

针对目前列车运行控制系统发展规划,尤其是正在飞速发展的基于通信的列车控制在列车定位安全性和精确性方面的需求,基于我国自主开发并建设的北斗卫星导航系统,提出并实现以北斗卫星导航系统为核心,并结合多模定位与多传感器定位测量方式组合融合的列车安全定位方法,介绍其系统架构设计,对涉及的关键技术进行说明.     

北斗卫星导航系统在列车定位中的应用研究与发展

北斗卫星导航系统作为我国自主掌控的全球导航卫星技术战略资源,对我国铁路运输列车运行控制相关关键技术的技术升级和更新迭代起到重要推动作用,对提升我国高铁技术的全球竞争力起到关键支撑作用。为促进和深化北斗卫星导航技术在我国铁路运输特定行业领域中的技术转化和结合应用,简要阐述全球导航卫星系统应用于铁路运输的技术优势,从北斗卫星导航技术在我国铁路列车运行控制中的应用必要性和安全性出发,总结归纳基于北斗卫星导航系统的铁路位置相关服务安全应用及非安全应用需求,针对铁路位置服务核心安全应用之一的列车定位给出了基于北斗卫星导航的列车组合定位原理。从基于北斗的多传感器组合列车定位技术及信息融合算法、多模卫星列车定位技术、北斗差分列车定位技术以及基于北斗的列车组合定位系统安全完好性监测技术等方面,综述北斗卫星导航系统在列车定位领域中的应用研究现状。最后,从北斗导航定位通用性能指标标准与铁路列车运行控制安全相关标准的关联统一、基于北斗的紧耦合结构多传感器列车定位技术、列车运行控制专用北斗终端开发设计以及铁路北斗专用测试平台和评估体系的构建等方面展望其未来技术发展趋势和挑战。本研究可为北斗卫星导航技术在列车定...     

基于GPS和里程计的列车定位方法

列车测速轮对的空转/滑行和车轮磨损是影响车载里程计(ODO)测速、测距精度的主要原因。针对该问题,通过传感器定位特性分析,在列车里程计基础上引入GPS技术,构建车载组合定位系统。通过GPS和ODO的信息融合,建立空转/滑行和车轮磨损的检测与误差校正计算模型,完成相关检测和误差校正。仿真试验结果表明,所提出的列车定位方法是有效的,可以提高车载定位系统的自主定位能力。     

一种列车完整性监测系统的设计

本文设计了一种风压传感器、GPS定位模块和加速度传感器相结合的列车完整性监测系统,通过采集多源传感器信息,进行决策级信息融合,监测列车完整性状态与GSM-R无线通信技术实现车地双向通信.文中对系统的组成、工作原理及关键技术进行阐述.测试结果表明该系统能够有效监控列车分离,具有较高的应用价值.     

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。     

基于流数据的列车在线状态监测方法研究与应用

为实时地监测列车在线状态,传统的阈值检测方法只能从数值表现上对设备或系统状态做出判断,而忽略了数据趋势性变化所反映出的列车健康状态变化信息。文章针对列车在线运行过程中产生的流数据提出了一种基于一致性表现的流数据分析方法,其在离群异常点提供报警的同时,能够从特征变化趋势中挖掘信息,同时开发了一套应用于列车多功能车辆总线MVB网络的智能维护设备来搭载和验证算法;基于列车实测数据和故障注入技术在实验室模拟了列车总线网络测试环境,以列车气制动系统为分析对象对所提方法和所开发的设备进行了测试。结果表明,其能够有效地对突发性异常进行报警,在健康状态早期、中期和后期的报警识别率分别为85.7%, 71.4%和57.1%,且能够较好地识别和监测设备性能的衰退。     

基于GPS的列车监控系统的设计与实现

主要讨论GPS(全球定位系统)技术在铁路上的应用.研究了系统的组成,设计方案,软件设计,以及实验与结论.     

基于安全平台集成调车监控功能的列车运行监控系统研究

列车运行监控装置(LKJ)的控制模式可分为列车模式和调车模式,其中调车模式仅给出限速曲线,对于复杂的调车作业,其功能不能满足要求,需要与无线调车灯显设备、无线调车机车信号和监控系统(STP)设备配合使用.目前在专业调机上一般会安装STP,通过LKJ实现调车机车信号显示和车列速度的监控.为增加系统集成度、减少车载设备,以...     

基于GPS和GIS的列车定位系统研究

为了克服单独使用GPS的缺点，设计研究了一种基于GPS和GIS（地理信息系统）结合方式的列车定位系统，阐述了系统结构中二者的集成方式，介绍了其关键环节线路GIS地理数据库的建立方法，并讨论了GPS数据与电子地图匹配算法及GPS信息丢失时的数据融合的位置推算法。     

基于GPS/GIS的列车实时监控系统设计

介绍列车位置实时监控系统.列车监控中心通过车载GPS回传的车辆定位信息实现对列车位置和列车运行状态进行监控,并将列车行驶的轨迹以动画的方式显示在电子地图上.当发出报警信号时及时派遣抢险车进行抢险.     

基于监控数据挖掘的运行图参数查定与修正方法

采用基于统计的异常数据处理方法对列车运行监控装置记录的海量列车运行实测数据进行处理,剔出其中的异常数据,设计数据补齐算法补齐缺失的数据;应用统计分析方法,在分析实测数据的集中趋势、离散程度、分布形态等规律和按照列车种类对数据进行时距分组的基础上,建立能够合理反映数据变化趋势的拟合曲线回归模型,用于参数的修正。运用给出的数据处理方法和拟合曲线回归模型开发出基于实测数据的运行图参数查定与修正系统。以大同—准格尔铁路为例进行验证,结果表明该方法及系统提高了参数的计算精度和查定效率,并且简便易行,可操作性强。