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...     

卫星定位技术在铁路下一代列控系统中的应用

随着卫星定位技术的进一步发展,国外各主流列控供应商也纷纷开展了采用卫星定位技术的列控系统或项目,通过收集、整理和研究美国通用(GE)公司的ITCS系统、法国阿尔斯通(Alstom)的ATLAS400系统、德国西门子(Siemens)公司参与的rail GATE项目和意大利阿萨尔多公司参与的3INSAT项目的相关内容,总结卫星定位技术在下一代列控系统研究中的现状和问题,并提出国内卫星定位技术在铁路下一代列控系统中应用的建议方案。     

卫星导航在铁路列控系统中的应用评价研究

通过分析卫星定位的特点及指标体系,研究分析卫星定位在铁路列控系统中的应用环境及条件,探索一套用于评价卫星定位在铁路列控领域应用的评价体系,为列控系统在指定铁路线路运用中是否采用卫星定位系统提供评价依据。     

卫星定位轨迹最小二乘拟合适应性分析

卫星定位技术在列控系统深入应用,轨道信息数字化是其中的关键问题。提出一种基于卫星轨迹最小二乘拟合的轨道数据采集方法,并针对地理坐标系距离计算和非线性映射两个问题,提出3个假设条件。当待拟合的卫星定位数据满足这3个假设条件时,可以使用最小二乘方法获得轨道的近似最优解。     

基于北斗-陀螺仪组合定位的轨道占用判别方法研究

自主定位是CTCS-4级列控系统对列车定位的要求。在车站内的平行股道区段,轨道占用判别是列控系统获取列车位置信息的重要环节,而现有判别方法尚未满足CTCS-4级列控系统需要。本文使用北斗卫星导航系统与微机械陀螺仪组合定位的技术进行列车定位,重点研究其中的列车轨道占用判别方法。该方法应用模式识别,对从卫星定位系统及惯性传感器获得的列车运行状态进行实时分析,判别当前轨道占用。实验表明,该方法响应时间小于3s,对样本数据判别结果与实际相符,能够很好的辅助列车获取位置信息。     

基于铁路公里标的半实物卫星定位仿真系统设计

针对列车卫星定位技术的研究需求,为实现列控系统中动态铁路公里标与卫星坐标完全对应,开展了半实物卫星定位仿真系统的系统架构和实现原理研究,完成了软件设计,实现了在室内环境下仿真系统的搭建,并通过应用测试验证了系统的功能.测试表明,在室内环境下模拟的卫星动态信号与实际线路一致,具有延时短和误差小的特点,可为利用BDS/GPS进行列车定位的技术研究提供试验环境.     

结合测速测距的卫星定位法研究

根据下一代列车运行控制系统的发展趋势,青藏铁路列控系统通过采用基于卫星定位系统的列车实时定位方案取代区间大量实体应答器的部署,在降低部署和运营成本的同时,可提供列车的实时精确定位.分析卫星定位的方案,提出在使用卫星定位系统进行列车连续定位时结合车载的测速测距信息,避免列车过道岔情况下定错列车所在轨道的问题.     

基于工程线路数据的电子地图自动生成方法研究

电子地图数据是实现卫星定位的基础，而实际卫星数据采集的工作量较大，易受到现场因素制约，且不能满足基于卫星定位的列控系统仿真测试平台对任意线路的测试环境需求。为此，提出一种基于工程线路数据的电子地图自动生成方法。先读取、校验和分析工程线路数据，生成线路拓扑关系，识别并提取电子地图要素信息；再根据设定的线路起点经纬度和各信号点方位角，计算正线、侧线各信号点的经纬度，生成满足卫星定位的电子地图；最后，对电子地图数据进行准确性检查。该方法对于任何一条工程线路均能仿真生成电子地图数据，为基于卫星定位的列控系统车载设备的研发和实验室测试提供有力的技术保障。     

环行铁道试验线下一代列控系统试验方案研究

介绍列车运行控制系统发展状况及下一代列控系统整体架构。根据下一代列控系统特点,依托环行铁道试验线既有线路条件和配套的CTCS-3级列控系统试验设施,建立LTE-R车地无线通信试验环境、基于GNSS/INS的列车组合定位试验环境、基于卫星差分技术的列车完整性检查试验环境、列车追踪和移动闭塞试验环境,最终形成下一代列控系统试验方案,以验证下一代列控系统各关键性能的可靠性。试验方案为下一代列控系统的关键技术研究、实车试验提供理论支撑。     

基于北斗卫星的新型列控系统研究

针对某信号系统要设备简单实用、维修维护少、运输效率与线路匹配的特殊需求,提出利用北斗卫星定位及其短报文功能构建新型列控系统.阐述了新型列控系统的技术特点及架构;对列车定位、接近区段确定等关键技术进行了分析;对北斗短报文时延、长度与控车需求的匹配措施进行了描述.     

基于全球导航卫星系统(GNSS)的列车运行状态监控系统研究

针对列车实时运行状态,提出对列控系统采用卫星定位技术的铁路线进行列车运行状态监控,为加速我国列控系统的进一步发展提供借鉴。     

CTCS-4级列控车载设备电子地图FLASH存取管理方案

为进一步提高列车运行速度、缩短追踪间隔、减少建设运营维护成本,提出下一代列控系统即CTCS-4级列控系统,其关键技术包括移动闭塞、基于卫星列车精确定位、基于卫星列车完整性检查、高速铁路车地双向传输等技术.CTCS-4级列控系统采用基于电子地图辅助卫星实现列车精确定位,其中电子地图文件在车载设备FLASH存储器中如何存取...     

移动闭塞列控系统集成列车定位技术

在分析单一的列车定位技术优缺点和不同闭塞方式列控系统列车定位要求的基础上,指出应该采用列车集成定位技术。重点介绍一个实用移动闭塞列控系统集成列车定位技术的组成、定位流程及其应用效果,说明如何应用集成技术手段,综合各单一的列车定位技术的优点,实现互补、冗余和多信息,从而使在定位精度、实时性、安全性和可靠性等方面满足移动闭塞列控系统的列车定位要求。     

新型列控系统列车综合自主定位技术研究

安全、准确、高可靠的列车定位技术是列车运行控制系统的基础和核心.现有列控系统的列车定位技术依赖轨道电路,建设及运维成本高,难以适应高海拔铁路的恶劣应用环境.为此提出一种基于卡尔曼滤波的多源融合测速定位技术方案,综合利用卫星导航信息、轮速传感器信息、加速度计信息、应答器信息等,进行列车走行距离和速度计算,可以摆脱对轨道电...     

虚拟应答器在铁路列控系统中的应用研究

ETCS、CTCS等列控系统需要在铁路沿线铺设数量众多的点式查询应答器,实现列车定位等功能。提出采用全球导航卫星系统(GNSS)技术为主的组合定位方法,实现虚拟应答器。虚拟应答器可以部分取代真正的查询应答器,无需地面轨旁设备。介绍虚拟查询应答器的发展背景和在列控系统中的工作原理、应用方式等。     

基于最大偏差准则的列车卫星定位完好性监测方法

卫星定位实现列车运行状态的自主感知是下一代列车运行控制系统的重要发展方向。基于卫星的车载定位方式能够有效减少轨旁设备,降低建设和维护成本,提升列车定位的自主性和可信性。卫星定位应用需要符合铁路的安全性要求,为实现卫星定位列控应用的安全评估进行卫星定位完好性监测,研究了卫星导航领域与铁路电子电气设备领域已有的规范和标准,考虑测量噪声对水平保护级别的影响,提出基于最大偏差准则的完好性监测算法。实测结果表明,基于最大偏差准则的完好性监测算法能够有效保障定位结果的完好性,降低出现非安全漏报的风险,为卫星定位铁路安全应用完好性监测和安全完整性分析提供一定的参考。     

基于TETRA无线通信与GPS定位的信号系统方案研究

根据几内亚西芒杜矿山铁路的实际建设及运营需求,通过消化吸收该项目前期工程设计报告中基于TETRA无线通信系统的ETCS-2级列控系统,以及青藏铁路中使用的ITCS信号系统的相关文件,提出基于TETRA无线通信系统与GPS列车定位的信号系统方案。本信号方案采用较少的轨旁设备,具有较高的可靠性、经济性、可扩容性等优点,满足该项目实际的建设及运营需求。     

基于Tetra网络的信号系统研究

结合国外部分项目的实施情况,提出基于Tetra网络的信号系统结构。根据项目的技术标准和运输需求,分析了多种运营场景,并提出有别于目前国内铁路现有信号系统（如CTCS-3级列控系统）,也不同于国外应用成熟的信号系统（如ETCS-2列控系统）的列控系统解决方案。     

高原铁路信号系统列车自主定位方案选型研究

在我国高原铁路建设中,川藏铁路及青藏铁路设计文件中信号专业均推荐采用符合CTCS-4级技术特征的列控系统。本文通过分析高原铁路特殊的地理环境及线路条件,对比现行的定位技术手段,最终提出高原铁路CTCS-4级列控系统中的列车自主定位方案以及相应的技术模型。     

青藏铁路列控系统国产化研究

根据青藏线的运输特点,参照ITCS系统,提出了适用于偏远地域和恶劣自然环境的基于卫星定位的国产化列控系统技术方案(CTCS-LC),并对系统相关技术进行了国产化研究,使进一步提高青藏线运输效率和消除运输的安全隐患成为可能,并为未来西部铁路列控提出了可行的解决方案。