原文传递
基于EKF的GPS/ODO列车定位方法研究
| 论文题名： | 基于EKF的GPS/ODO列车定位方法研究 |
| 关键词： | 列车定位;扩展卡尔曼滤波器;时间序列分析方法;误差模型 |
| 摘要： | 列车定位子系统在列车运行控制系统中至关重要，我国中西部低密度铁路线路迫切的需求一种安全可靠低成本的列车控制系统，基于GPS和里程计(ODO)的列车定位方法可以节约轨旁设备建设费用和铁路维护费用。 结合既有的GPS定位和ODO定位方法，本文从降低列车定位误差，提高列车定位子系统可靠性角度出发，提出了基于EKF的GPS/ODO组合定位方法。主要的研究内容有以下。 分析了ODO定位速度误差，建立误差模型，应用小概率原理，提出一种解决了固定门限法局限性的列车空转滑行检测方法。 本文提出一种结合GPS定位的轮径校正方法，轮径耗损随着列车运营里程的增加而不断累积，根据轮径耗损情况选定恰当的轮径更新阈值，轮径校正精度优于传统拨码器轮径校准方法。 列车正常行驶情况下，GPS速度和ODO的速度的差值是一个零均值的随机白噪声，使用时间序列分析方法，建立GPS和ODO速度的差值预测模型，校正车轮空转、滑行阶段ODO定位速度。 为解决GPS中断期间列车定位问题，本文提出基于ODO和地图数据库的列车定位方法，该方法解决了列车在通过桥梁、隧道等情况下GPS中断期间列车定位问题。 本文给出了基于EKF的GPS/ODO列车组合定位方法的系统组成和算法设计。最后本文使用晋煤集团铁路线路试验数据对本文所提出的方法和理论进行验证，试验结果表明，本文所提出的方法校正了ODO的轮径耗损误差和空滑误差，实现了GPS中断期间列车准确定位;扩展卡尔曼滤波器进行多传感器信息融合，提高了列车定位系统的精度。 |
| 作者： | 张亮 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 王剑 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
相关文献
检索历史
应用推荐
