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基于GIS的列车定位可视化技术研究与实现
| 论文题名： | 基于GIS的列车定位可视化技术研究与实现 |
| 关键词： | 列车监控;定位可视化;全球定位系统;GSM-R网络;地图匹配 |
| 摘要： | 在列车运行速度和密度均在不断提高的背景下,列车定位系统作为列车运行控制系统的核心构成部分,如何快速准确的获取列车位置信息具有重要意义。而地理信息系统(GIS)作为空间型数据管理系统具有地理图形和空间定位的功能,在列车定位方面利用GIS技术可以改进铁路技术设备和提高铁路运输能力。在列车监控方面不同于现有的监控系统只是具有简单的线路信息,铁路GIS地图不仅包含铁路线路信息,还包括线路周边的医疗点、道路分布等信息。利用GIS技术开发列车定位可视化系统可实现列车动态定位追踪、为调度提供决策依据和辅助铁路沿线抢险救灾。 本文设计了GPS和GIS相结合的区间列车定位可视化系统。通过以GIS地图中高精度的轨道线路坐标信息为基准,利用地图匹配算法修正GPS列车定位轨迹,显示真实的列车地理位置。列车定位可视化系统包括两个基本组成部分:列车地理位置信息的采集设备（GPS接收机）;用来显示列车的具体地理位置,由空间道路地图构成的地理信息系统（设计地图数据库得到的高精度GIS地图）。主要研究内容为: (1)结合现有的铁路技术,研究设计了区间列车定位可视化系统方案。该系统利用GPS/GIS技术,通过GSM-R网络实现车地信息传输。并研究分析了系统硬件模块和软件模块的各个子模块的组成和功能。 (2)通过GPS接收机实地测得列车定位数据,将列车定位数据解析处理成GIS可用的数据格式。同时研究了GIS地图数据库构成和建立流程,采用Geodatabase数据模型设计构建了GIS地图数据库,完成了铁路GIS地图的制图与可视化。 (3)定位可视化系统利用地图匹配技术作为修正列车位置的手段,结合区间铁路线路复杂度低以及数据库存储的轨道数据的特点,通过研究分析单行轨道,并行轨道、道岔轨道的地图匹配过程,设计了一种适合区间的改进型列车地图匹配算法,并应用于列车定位可视化系统中,获得良好匹配效果。 (4)定位可视化系统采用GIS组件式开发,以Visual Studio2013和ArcGIS10.2为开发工具,利用ArcGIS Engine开发组件库,在.NET环境下采用C＃语言进行编程开发,完成了系统软件设计与实现。 |
| 作者： | 郭宗昊 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 郭进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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