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大型养路机械施工人员防碰撞技术研究
| 论文题名： | 大型养路机械施工人员防碰撞技术研究 |
| 关键词： | 铁路养路机械;施工人员;防碰撞技术;定位算法 |
| 摘要： | 铁路线路养护，是铁路运输组织体系中一项基础性的工作。随着我国铁路总里程的不断增加，铁路的养护事业也不断朝着大型机械化方向发展，大型养路机械的应用一方面大大提高了养路作业效率，保证了列车在铁路上的安全平稳运行，另一方面由于作业时运行速度较快，又带来了养路机械碰撞施工人员的风险。 在大型养路机械防碰撞技术研究中，国内外多关注于激光雷达等探测技术以及其与机器视觉相结合的轨道维修车辆防碰撞技术。然而，这些防碰撞技术都是采用常规的探测障碍的方式，一般只针对前方障碍物，难以同时兼顾左右两侧的施工人员。随着无线通信技术的发展，无线定位技术的精度和可靠性都有了较大提高，常用的无线定位技术主要基于UWB、CSS、 Zigbee、WiFi、RFID、GPS以及上述几种技术的混合等。 本文主要研究以配砟整形车为代表的大型养路机械施工人员防碰撞问题，结合实际工况要求，采用CSS通信手段，提出并采用新的定位算法对施工人员进行实时定位。主要完成以下几点工作: (1)针对实际工况设计系统的整体方案，包括通信技术的选择，基站的布置以及系统的定位算法流程。 (2)对定位误差的来源及影响因素进行分析，使用MATLAB工具仿真计算系统的精度等性能，通过研究并比较均值滤波及卡尔曼滤波对定位精度的提高效果，选择适合的滤波算法提高其定位精度。 (3)提出一套安全模型算法对定位目标安全状态进行判断，用以辅助司机掌握大型养路机械周围施工人员的位置状态，以避免养路作业时碰撞事故的发生。 最后进行了系统开发与实验平台的搭建，实验结果表明，开发的无线定位系统在精度和准确度等方面达到设计要求，安全模型简单有效，为大型养路机械施工人员防碰撞问题提供了有效的解决方案。 |
| 作者： | 唐玉青 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 李建勇 |
| 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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