5G宽带移动通信及北斗卫星导航技术在LKJ中的融合应用研究

5G通信和卫星定位已成为推动列车运行控制系统向前发展的核心技术。基于实时动态差分的卫星定位技术可将列车定位精确至厘米级,5G通信则为车地之间的卫星差分数据传输提供高速通道。结合列车运行监控装置(LKJ)在智能控制方面的需求,采用5G+北斗导航技术,针对LKJ参数设定辅助提示、始发站开车自动对标、轮径自动校正、测距误差消除、调车作业防护等5个应用场景提出解决方案,对于提升LKJ精准高效的控制能力具有一定借鉴意义。     

高铁数字化运维中的北斗创新应用

随着交通强国建设工程的不断推进,基于铁路安全可靠、高效运营的宗旨,对铁路高品质安全运营提出了更高的要求,迫切需要解决传统运营维护模式中存在的自动化程度低、运维成本高、作业效率低、缺乏对突发性灾害的主动预警等问题。以京沪高铁为背景,围绕基础设施环境、轨旁高耸构筑物、运维作业人员3个要素,提出一套北斗高精度卫星导航技术在高铁数字化运维中的应用方法,研究基础设施形变监测、通信铁塔倾斜监测、上道作业人员安全监测的业务数据在BIM+GIS数字孪生平台上的融合承载,并提出国内首例全功能高铁北斗安全生产示范应用设计方案,实现了沉降10 mm以上、建筑间位移25 mm以上的自动监控预警。该方法能够为高铁数字化运维提供可视化的现场监测信息以及智能化的决策信息,保障运营安全,提升运维效能。     

基于PS-InSAR技术的连盐高铁灌河特大桥形变监测与分析

桥梁形变监测对发现桥梁安全隐患,避免桥梁安全事故发生具有重要意义。与传统桥梁监测方法相比,永久散射体合成孔径雷达干涉测量(Permanent Scatter Synthetic Aperture Radar Interferometry, PS-InSAR)技术以其监测成本低、监测范围广、监测精度高和非接触等优势,在大范围桥梁形变监测中具有潜在优势。以连盐高铁灌河特大桥为研究对象,利用时间跨度为2018年1月至2020年12月的89景C波段中分辨率Sentinel-1A数据,使用PS-InSAR技术提取灌河特大桥的形变信息,并将监测结果与同期北斗(BeiDou Navigation Satellite System, BDS)观测数据进行比较。结果表明：在监测时间段内,灌河特大桥形变速率范围为1.7～5.3 mm/a,时序形变平均值趋近0,桥梁整体保持稳定;PS-InSAR和BDS对比结果的均方根误差在6 mm之内,二者取得了较好的一致性。研究结果证实了C波段中分辨率Sentinel-1A数据监测大跨度刚桁梁柔性拱桥的可行性,可为桥梁的风险管理和灾害预警提供参考依据。     

北斗卫星导航定位技术在我国铁路应用探讨

介绍国内外卫星导航定位技术的现状及发展趋势,提出基于北斗二代卫星系统在我国铁路导航定位方面的主要应用领域,分析应用研究的关键技术,阐述主要技术方案、技术路线和解决途径.     

复杂艰险山区铁路北斗高精度服务平台的构建

某复杂艰险山区铁路地处青藏高原东南缘,该地区地质构造活跃,地震等地质灾害频发,导致铁路测量控制点的空间位置始终处于动态变化中.为了动态把握基准点空间位置,满足复杂艰险山区铁路对高精度空间基准的需要,中铁一院在上述区段建设完成了7座北斗基准站及其配套的多用途位置服务平台.本平台是国内在高海拔、大高差环境下进行高精度NRT...     

全并联AT牵引网行波故障测距研究

全并联AT牵引网是我国高速电气化铁路供电系统中重要的供电架构,其快速精确的故障定位对保障电气化铁路安全畅通运行具有重要意义。在全并联AT牵引网发生故障短路的情况下,通过测取短路故障行波的波头到达时间以及行波测距原理,找出线路的故障位置。根据全并联AT牵引网的架构特点,采用D型双端行波测距法,通过误差较小的北斗卫星导航系统同步时钟实现数据的同步采样,并根据小波变换的信号奇异性检测原理和模极大值理论对两端测得的行波信号进行数据处理,有效解决了行波波头的识别和提取问题。通过仿真实验验证,得出的结果与实际故障位置相差不大,能够实现线路的快速精准定位。     

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。     

高铁隧道内基于北斗卫星的导航定位延伸系统研究

为了满足高速铁路隧道内的列车定位需求,提出了高铁隧道内基于卫星导航的定位延伸技术。采用中国自行研制、安全可控的全球卫星定位北斗卫星导航系统(BDS),利用现有设施、设备、漏缆、交换机,增加卫星导航接收机、再生卫星信号源等设备,将隧道外北斗卫星导航定位信息二次处理后,实时同步到隧道内信号发射设备上,实现隧道内卫星导航信号全覆盖,连续实时定位、不失锁,保障移动终端卫星接收机正常连续工作,为高铁运营、实时监控提供全方位支撑。     

上海城市轨道交通列车主动定位系统轨旁信标布置规则研究

在上海城市轨道交通区域性互联互通的实现过程中,出现了因不同信号制式采用的定位设备标准不同造成轨旁信标布置规则不同的实际问题.通过对列车主动定位系统轨旁信标布置规则进行研究,对上海城市轨道交通线网采用的不同定位设备布置规则进行分析比较,提供了可在不同信号制式互联互通场景下通用的轨旁信标布置规则.在明确定义不同功能信标布置原则的前提下,统一编码规范,最终实现不同信号制式定位系统在线路间的互联互通.     

北斗系统在智慧城轨中的应用与展望

围绕城市轨道交通智慧化建设和运营中开展北斗系统应用的主题,按照基础条件梳理、需求分析、应用前景展望的思路进行研究.首先,在基础条件梳理方面,从北斗系统的建设成就、功能服务与技术水平入手,介绍其应用发展情况,进而识别出北斗系统与智慧城轨融合发展的结合点;然后,根据北斗系统的服务功能,分析智慧城轨在建设和运营中对时空基准、...