基于GNSS的股道占用識別方法研究.pdf

1、基于衛(wèi)星導航的列車定位系統(tǒng)可以減少軌旁設(shè)備的鋪設(shè)、降低建設(shè)和運營成本，隨著我國北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)的發(fā)展，北斗定位系統(tǒng)用于鐵路領(lǐng)域必將成為未來的研究方向。由于股道占用是列車定位的一個方面，確認股道的占用情況關(guān)系著列車越行、交互或者調(diào)車作業(yè)的安全。本文基于以上的背景，針對衛(wèi)星定位在鐵路應(yīng)用中存在的股道識別問題，研究基于GNSS的股道占用識別方法。
　　論文主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新性工作包括:
　　(1)多假設(shè)-檢驗的股道占用識別方法。文

2、中提出了一種基于多假設(shè)，檢驗的股道占用識別方法，將股道識別問題轉(zhuǎn)換成假設(shè)與檢驗的過程，并指出平行股道和道岔兩種場景下分別采用貝葉斯估計和D-S證據(jù)理論作為股道占用評估方法。
　　(2)基于貝葉斯估計的平行股道占用確定方法。傳統(tǒng)的方法容易受到粗大誤差的影響，且不能給出明確的占用時刻?；谪惾~斯估計的股道占用識別方法是平行股道場景下的決策方法，該方法將歷史信息作為先驗概率與當前定位點的量測信息結(jié)合得到占用的后驗概率。當某一股道后驗概率

3、大于設(shè)定閡值的時候，該股道即為列車占用股道。
　　(3)基于時間特征序列的道岔曲線信息提取方法。IMU在經(jīng)過道岔的時候輸出的航向角速度的變化率具有明顯特征。本文先將實際數(shù)據(jù)通過訓練擬合得到表示道岔特征的數(shù)據(jù)庫，并指出列車經(jīng)過道岔時，IMU輸出的信息滿足時間序列特性。它與特征數(shù)據(jù)庫存在相似性的問題。接著用歐式距離將這種相似性數(shù)學化，為后面的D-S證據(jù)理論提供證據(jù)支持。
　　(4)基于D-S證據(jù)理論的咽喉區(qū)道岔識別方法。D-S證

4、據(jù)理論作為道岔場景下的股道占用評估方法將列車的位置信息和列車的航向角速度變化信息作為兩個重要證據(jù)。列車的位置信息由定位點和數(shù)字軌道地圖確定，列車的航向角速度變化信息由IMU的輸出與已知時間特征序列相似程度決定。使用D-S證據(jù)理論將兩個證據(jù)融合，通過融合后的結(jié)果確定道岔占用。
　　本文最后使用青藏線實際數(shù)據(jù)并基于MATLAB平臺對文中研究的問題和方法進行離線的仿真驗證。驗證結(jié)果表明兩種場景下的決策方法都能夠確定股道占用，D-S證據(jù)理