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基于多传感器的列车完整性检测技术研究
| 论文题名： | 基于多传感器的列车完整性检测技术研究 |
| 关键词： | 列车完整性检测;传感器;组合导航;滤波融合;模糊推理;预警判别 |
| 摘要： | 在铁路的发展过程中，安全和高效是其发展永恒不变的两个重要目标。从列车运行安全保障方面来看，研究列车完整性检测技术对于铁路事业的发展具有重要意义和作用。在我国列车完整性检测技术始于早期轨道电路通过轨道占用检测方式检查列车完整性，之后发展成依托列车尾部防护装置设备实现列车的完整性检测。随着我国铁路行业的快速发展，传统列车完整性检测技术已经不能满足发展需求，而依托先进定位技术、通信技术以及传感器技术实现的列车完整性检测判别是列车完整性检测技术未来发展的主要方向。 本文研究对象是基于多传感器辅助的列车完整性检测技术，其由初始传感器数据采集到最后的列车完整性检测，应用了数据滤波融合、组合导航定位、数字轨道地图、模糊理论及计算机技术等技术作为基础，实现列车完整性检测判别。本文研究主要内容可分为三大部分: (1)列车完整性检测技术相关应用算法的研究。主要包括基于模糊推理的变步长平滑滤波算法在惯性传感器数据滤波的应用分析和验证，基于迭代Kalman滤波算法的GPS/INS组合导航定位应用分析和验证，基于多传感器辅助的列车完整性检测条件分析讨论以及相关检测方法的实现。 (2)列车完整性检测判决系统研究，主要包括列车完整性判决系统组成框架和多传感器数据融合的列车完整性判别方法的研究，并且基于列车完整性判决系统的基础上提出了一种列车完整性检测预警系统。根据多传感器辅助的列车完整性检测条件的讨论分析，提出了一种基于模糊推理的列车完整性检测判别方法，并与传统检测方法进行实验验证比较，证明了该方法的可行性和有效性。 (3)列车完整性检测预警系统的设计与实现，主要包括总体系统和各个子系统的设计及具体实现。总体系统可分为车载设备系统和地面系统两大部分，地面系统又可分为通信子系统、存储子系统和监控平台子系统三部分。实际系统已在铁路车站现场成功搭建，并进行了相关的实验验证。 本文通过对多传感器辅助的列车完整性检测技术的研究，设计了一种结合多种先进技术的列车完整性检查判别系统，以此为基础提出了列车完整性检测预警系统的设计，并通过实际系统的搭建证明了该系统的可行性。多传感器列车完整性检测技术是对列车完整性检测技术研究的重要尝试，系统的实现也是对应用先进通信技术、定位技术和传感器技术推动列车完整性检测技术的发展的有力肯定。 |
| 作者： | 杨克须 |
| 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： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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