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低成本列控系统的列车组合定位理论与方法
| 论文题名： | 低成本列控系统的列车组合定位理论与方法 |
| 关键词： | 运营成本;列控系统;列车运行控制系统;组合定位;安全完整性;启发式算法;轨道;自动识别;数据约简;完整性监测;理论与方法;车组;列车定位;定位系统;地图数据处理;Kalman Filter;运营管理水平;三次样条拟合;列车控制系统;奇偶矢量法 |
| 摘要： | 列车运行控制系统对铁路运输的安全和效率起着决定性的作用,采用卫星定位(GNSS)技术的低成本列车运行控制系统可以减少轨旁设备、降低建设与运营成本、提高运营管理水平。 论文系统研究了列车组合定位的理论与方法,包括轨道地图数据处理、列车组合定位算法、轨道占用自动识别、列车定位安全完整性监测等关键技术。主要研究内容和创新性工作包括: 1、提出了局部优化启发式算法和基于变分曲线模型的数据约简算法,解决了大规模冗余轨道地图数据的数据约简问题,并采用三次样条拟合实现了带关键点约束条件下的轨道地图生成。 2、对新型非线性滤波算法CKF(Cubature Kalman Filter,容积卡尔曼滤波)在列车组合定位这一特定环境下的适用性进行了探索,并以实际现场采集数据验证了基于CKF的列车组合定位系统性能。 3、提出了基于Hausdorff距离匹配和D-S证据理论的列车轨道占用自动识别算法,对算法过程中的参考模板搜索阈值、列车速度等相关参数的选取策略进行了研究,能够快速、有效地实现轨道占用自动识别。 4、构建了适用于低成本列车控制系统的列车定位平台,采用Markov链对该平台的安全完整性进行了评估,提出了一种基于加权奇偶矢量法的安全完整性监测算法,改善了列车组合定位系统的安全完整性。 论文采用青藏铁路现场以及北京三家店车站的实际测试数据,验证了本文研究的理论与方法,可实现站内复杂线路的轨道占用识别和区间内的列车准确、可靠定位。 |
| 作者： | 蔡伯根 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 吴建平 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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