文档介绍：北京交通大学
硕士学位论文
数字轨道地图中列车GPS定位优化算法研究
姓名:王欢
申请学位级别:硕士
专业:交通信息工程及控制
指导教师:陈德旺
20090601
中文摘要随着全球经济的快速增长,铁路运输在国民经济发展中的地位日趋重要。在轨道交通控制系统中,列车定位是一个关键性的环节,因此提高信息及时性、减少信息误差就显得尤为重要。目前的列车定位,主要是依靠轨道电路、查询应答器等地面设备来完成。然而,地面设备的使用成本高、安全性和可维护性差。以4淼腉定位技术也越来越多的应用到铁路领域当中。ㄎ挥幸桓龌救毕荩碐卫星条件不完备时即认为В薹ń姓6ㄎ弧@纾河没即列车所在位置处有高大建筑物、桥梁、隧道等,或是将τ糜诹谐低暾约觳槭保在列车尾部车钩安装的煜呷菀妆怀迪嵴诘玻庵智榭鱿鲁9嫖佬嵌ㄎ环椒本文就此问题提出了一种基于数字轨道地图和最优化的列车定位算法,列车沿固定线路运行的特性决定了可以将轨道地图信息直接用于列车定位的解算过程。本文所描述算法的基本思想是将数字轨道地图看作一系列片段的有序组合,每个片段的头尾节点坐标是经过精确测量的已知值,当可视卫星为三颗时,利用数字轨道地图中的片段和节点数据构造约束条件,首先确定列车位置所属的片段,然后经过坐标系的转换将该片段的头尾节点坐标值做成直线段方程,以此为约束条件,带入位置解算方程组中,用梯度优化算法解算非线性方程,用误差平方和最小条件约束方程结果,并将得到的结果与地图上的实际值进行比较。论文对所提出的定位方法进行了数学推导和仿真。该方法不同于以往的三星定位算法中忽略高程变化或引入虚拟卫星的方式,而是将数字轨道地图这一稳定信息源引入解算过程,有效避免了由参数初值设定而引入的误差。论文基于上述理论研究基础与算法求解,在北京三家店车站进行了实际数据分类号:.琔受到限制。采集、处理与验证,实验结果表明,本文提出的方法在提高卫星定位精度与稳定性方面均具有较好的效果,适用于卫星不完备条件下的列车定位。关键词:煌瓯福皇止斓赖赝迹蛔钣呕椒
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签字日期:戈阳务∥月胗日学位论文作者签名:Α独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
易‘印签字日期:≯吲年瞒丑妙\签字日期:知哆年歹月,旷日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,提供阅览服务,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:导师签名:
致谢本论文的工作是在我的导师陈德旺老师的悉心指导下完成的