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基于卫星定位的列控系统的行车许可生成方法研究
| 论文题名： | 基于卫星定位的列控系统的行车许可生成方法研究 |
| 关键词： | 列车控制系统;卫星定位;行车许可;无线通信 |
| 摘要： | 在铁路行业中，如何保证列车运行安全并且提高效率是其发展过程中永恒不变的话题。行车许可(Movement Authority, MA)是列车运行控制系统的根本出发点，也是列车安全高效运行的重要保障。生成MA的前提是能够准确的判断闭塞分区的占用。我国目前的闭塞分区占用检测都是根据轨道电路或者计轴设备判断列车所在闭塞分区占用，再结合联锁的信息生成MA。在低密度铁路环境下，这种检测方法的建设成本和维护成本都很高。基于卫星定位的列控系统是由车载设备实现列车自主定位，确定列车的轨道占用，通过无线通信网络实现车地双向通信，在低密度铁路环境下，既能够提高列车运行效率，又能够降低运营成本。 本论文的研究对象是基于卫星定位的列控系统的行车许可生成方法，从列车通过卫星定位到最后的生成MA方法，应用了卫星定位、轨道电子地图数据库、奇偶空间变换算法、最小二乘法等技术，结合不同的运营场景，实现MA生成。本文研究内容主要分为两大部分: (1)列车占用检测算法。主要是通过分析卫星定位解算过程，阐明卫星定位精度指标，利用其精度评价指标，建立评估定位风险的公式，利用该公式，分析不同的置信区间、不同的定位漏检率和误检率等因素，得出卫星定位水平保护距离(Horizontal Protection Level，HPL)，本文在原有地图匹配的基础上，结合铁路区间线路的特点，提出了快速索引的地图匹配算法，结合地图匹配技术，得出列车在轨道上的最可能占用包络，即用列车最不利车头位置与列车最不利车尾位置的公里标表示。 (2)根据列车运营的不同场景进行建模分析，并将之前得出的列车占用包络检测算法应用到不同的场景中，对列车MA生成进行设计，并对一些常见的通信失效场景进行了分析。结合前两部分给出的算法和场景模型，分别用MATLAB和VC++对HPL的算法进行仿真和对不同场景下MA生成进行了仿真。 本文通过对基于卫星定位的列控系统的行车许可生成方法的研究，提出了一种新的思路去考虑列车占用监测问题，并不是着力于消除卫星的定位误差，而是利用定位误差在一定的置信区间内的范围作为列车占用。这是一种新的尝试，对于推动卫星定位在铁路行业的发展有极大的帮助。 |
| 作者： | 郑波 |
| 专业： | 智能交通工程 |
| 导师： | 蔡伯根 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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