基于卫星定位的区间列车轨道占用检测方法研究 被引量：10

1

作者 王剑 郑波 +2 位作者 蔡伯根 刘江 上官伟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期54-59,共6页

列车轨道占用检测是列车行车间隔控制的重要条件,已有的区间列车轨道占用检测方法是利用轨道电路或者计轴器等地面设备来确定的,建设和运营成本较高。本文提出了基于卫星定位GNSS(Globe Navigation Satellites System)的区间列车轨道占... 列车轨道占用检测是列车行车间隔控制的重要条件,已有的区间列车轨道占用检测方法是利用轨道电路或者计轴器等地面设备来确定的,建设和运营成本较高。本文提出了基于卫星定位GNSS(Globe Navigation Satellites System)的区间列车轨道占用监测方法,即在列车车头和车尾分别安装卫星定位接收机,通过分析卫星定位解算过程,建立评估定位风险的公式,分析不同置信区间、不同定位漏检率和误检率等因素,得出列车位置定位水平保护距离HPL(Horizontal Protection Level),结合地图匹配技术,得出列车在轨道上的占用估计,即利用列车车头与车尾的最不利位置来确定列车的轨道占用。 展开更多

关键词 列控系统 轨道占用 卫星定位 HPL 地图匹配

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于北斗-陀螺仪组合定位的轨道占用判别方法研究 被引量：10

2

作者 樊玉明 蔡伯根 +2 位作者 王剑 上官伟 安毅 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期46-51,共6页

自主定位是CTCS-4级列控系统对列车定位的要求。在车站内的平行股道区段,轨道占用判别是列控系统获取列车位置信息的重要环节,而现有判别方法尚未满足CTCS-4级列控系统需要。本文使用北斗卫星导航系统与微机械陀螺仪组合定位的技术进行... 自主定位是CTCS-4级列控系统对列车定位的要求。在车站内的平行股道区段,轨道占用判别是列控系统获取列车位置信息的重要环节,而现有判别方法尚未满足CTCS-4级列控系统需要。本文使用北斗卫星导航系统与微机械陀螺仪组合定位的技术进行列车定位,重点研究其中的列车轨道占用判别方法。该方法应用模式识别,对从卫星定位系统及惯性传感器获得的列车运行状态进行实时分析,判别当前轨道占用。实验表明,该方法响应时间小于3s,对样本数据判别结果与实际相符,能够很好的辅助列车获取位置信息。 展开更多

关键词 北斗卫星导航系统 微机械陀螺仪 组合定位 轨道占用 模式识别

在线阅读 下载PDF 职称材料

地图辅助北斗/惯导组合的列车轨道占用估计方法 被引量：14

3

作者 刘江 蔡伯根 王剑 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期49-58,共10页

卫星导航在铁路运输系统众多基于位置的应用服务中具有广阔的应用前景,我国自主建设的北斗卫星导航系统已正式开始提供区域服务,为卫星导航在铁路系统中的应用发展提供了重要契机。在采用卫星导航实现列车定位的过程中,列车轨道占用状... 卫星导航在铁路运输系统众多基于位置的应用服务中具有广阔的应用前景,我国自主建设的北斗卫星导航系统已正式开始提供区域服务,为卫星导航在铁路系统中的应用发展提供了重要契机。在采用卫星导航实现列车定位的过程中,列车轨道占用状态的估计识别是列车位置描述的重要内容和定位正确性必要前提,本文结合高速列车追踪接近预警系统这一应用背景,根据系统功能及性能的实际需求,提出一种基于地图辅助北斗/惯导组合的列车轨道占用估计方法,该方法利用地图辅助信息对北斗/惯导融合所需系统模型进行约束,并采用交互多模型估计策略将列车组合定位过程与轨道占用状态估计进行结合,有效实现了轨道占用识别的实时性和自主性。论文采用实际现场测试数据对所提出的轨道占用估计方法进行了验证,并通过与GPS模式的比较探讨了我国北斗卫星导航系统在铁路系统应用中的可行性和实际性能。 展开更多

关键词 列车定位 组合定位 轨道占用估计 北斗卫星导航系统 轨道电子地图

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于GNSS的轨道占用识别技术综述 被引量：6

4

作者 王剑 张辉 +1 位作者 蔡伯根 上官伟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期93-97,共5页

列车的位置信息是列车控制系统的重要的基础信息,基于卫星导航(GNSS)的列车定位是近年来的研究热点,轨道占用识别是实时确定列车所在的股道及具体位置。本文介绍基于GNSS的轨道占用识别的原理,分析GNSS技术应用于轨道占用识别的可行性... 列车的位置信息是列车控制系统的重要的基础信息,基于卫星导航(GNSS)的列车定位是近年来的研究热点,轨道占用识别是实时确定列车所在的股道及具体位置。本文介绍基于GNSS的轨道占用识别的原理,分析GNSS技术应用于轨道占用识别的可行性以及应用中的难点,包括GNSS用于轨道占用识别的精度及完好性问题,以及初始定位时的轨道识别问题。阐述目前国内外已有的一些基于GNSS的轨道占用识别方法,包括检测道岔状态、辅助应答器、检测航向角、地图匹配、隐马尔可夫模型,详细分析其原理、功能以及优缺点,认为采用隐马尔可夫模型进行定位不需要其他辅助手段,并可以有效地解决初始化定位问题,是一种较好的方法,需要进一步研究并进行实际测试验证。 展开更多

关键词 轨道占用识别 GNSS 列车定位

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于GNSS双差定姿的区间列车轨道占用判别方法研究 被引量：5

5

作者 王迪 陈光武 +1 位作者 刘射德 杨扬 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期77-83,共7页

为解决区间列车轨道占用判别问题,满足CTCS-4级列控系统需求。提出一种基于GNSS双差定姿的区间列车轨道占用判别方法。建立列车GNSS双差定姿数学模型,在获取列车基线航向角的基础上,提出一种基于粒子滤波的风险敏感滤波算法,通过引入风... 为解决区间列车轨道占用判别问题,满足CTCS-4级列控系统需求。提出一种基于GNSS双差定姿的区间列车轨道占用判别方法。建立列车GNSS双差定姿数学模型,在获取列车基线航向角的基础上,提出一种基于粒子滤波的风险敏感滤波算法,通过引入风险敏感因子来解决由于系统的不确定性而导致滤波器鲁棒性差以及发散问题,与此同时提出一种支持向量机的分类算法,通过对定位数据的分类来判别轨道占用情况。对可见卫星数量和HDOP值对轨道占用判别的影响做进一步研究,得出优化参数。实验表明该方法的可行性和有效性,为未来卫星定位技术在列车中的应用提供一定的参考价值。 展开更多

关键词 GNSS 列车定位 风险敏感滤波 轨道占用判别

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于卫星导航的列车轨道占用加权识别方法研究 被引量：10

6

作者 吴波前 蔡伯根 +1 位作者 陆德彪 王剑 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期62-67,80,共7页

全球卫星导航系统在列车位置服务中的研究越来越广泛,基于卫星导航的列车定位方法可结合轨道电子地图将卫星定位结果转换为一维轨道里程值,其中列车轨道占用状态的正确识别是列车卫星定位的基础.本文提出一种基于地图匹配的适用于道岔... 全球卫星导航系统在列车位置服务中的研究越来越广泛,基于卫星导航的列车定位方法可结合轨道电子地图将卫星定位结果转换为一维轨道里程值,其中列车轨道占用状态的正确识别是列车卫星定位的基础.本文提出一种基于地图匹配的适用于道岔区段内列车轨道占用加权识别方法,首先构建列车卫星定位的置信区域,然后计算置信区域内的线路数据与原始卫星定位结果的距离偏差和方向偏差等,对列车的轨道占用状态进行识别,并综合考虑铁路线路的拓扑结构,以及列车运行状态以提高运算效率.结合现场数据并与垂直投影法和交互多模型法对比可知,本文方法在保证轨道占用识别正确率的基础上,提高了计算效率. 展开更多

关键词 铁路运输 列车定位 轨道电子地图 轨道占用识别 全球卫星导航系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于贝叶斯建模的轨道占用识别方法 被引量：4

7

作者 郭子明 蔡伯根 +2 位作者 姜维 王剑 上官伟 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期47-53,共7页

识别列车所在轨道,是列车运行控制系统必不可少的功能.提出一种数字轨道地图辅助的基于贝叶斯建模的轨道占用识别方法.首先,在考虑全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)与方向相关测量误差的基础上进行地图匹配,... 识别列车所在轨道,是列车运行控制系统必不可少的功能.提出一种数字轨道地图辅助的基于贝叶斯建模的轨道占用识别方法.首先,在考虑全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)与方向相关测量误差的基础上进行地图匹配,采用卡尔曼滤波算法处理速度测量值,通过加权求和的方式对GNSS与速度信息进行融合,获得列车沿轨道方向的一维位置;其次,对列车位置假设进行贝叶斯建模,计算在给定GNSS与速度测量的前提下所有可能的位置假设的概率;最后,与设置的假设概率阈值进行比较,对不同的识别结果进行分类.实验结果表明,基于贝叶斯建模的轨道占用识别法能够减少剔除小概率假设所需的距离,与垂直投影法相比,该方法可以对列车所在轨道做出更确定的判断. 展开更多

关键词 铁路运输 轨道占用识别 贝叶斯建模 传感器融合 地图匹配

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于粒子滤波的列车轨道占用判别方法 被引量：1

8

作者 袁祎 陈光武 +1 位作者 李朋朋 刘洋 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期107-113,共7页

基于全球导航卫星系统(Global Narigation Satellite System,GNSS)的列车定位系统降低了铁路建设与运营的成本,而正确识别列车所在道岔区段是列车卫星定位的前提.为提高列车轨道占用判别过程的准确性及实时性,提出一种基于粒子滤波(Part... 基于全球导航卫星系统(Global Narigation Satellite System,GNSS)的列车定位系统降低了铁路建设与运营的成本,而正确识别列车所在道岔区段是列车卫星定位的前提.为提高列车轨道占用判别过程的准确性及实时性,提出一种基于粒子滤波(Particle Filter,PF)的列车轨道占用判别方法.以PF原理为基础,根据列车当前位置,设置可调节误差置信区域对相邻道岔节点进行检索,有效避免漏检索、重复检索的问题.其次,将轨道占用判别过程建模为列车运行位置与线路地图候选区段的实时匹配过程,在与之拓扑连接的候选道岔区段上随机生成粒子进行列车的实时追踪;将各时刻粒子运动状态与列车定位点之间的距离误差及航向角误差作为加权函数,通过计算与道岔节点邻接轨道区段的累计粒子权值,得出最大概率占用区段,实现对列车所在道岔区段的正确判别.最后,结合实测数据与现有轨道占用判别方法进行对比.实验结果表明:基于粒子滤波的列车轨道占用判别方法可以有效识别当前轨道,其平均识别距离比直接投影方式稳定识别占用轨道的距离减少了约6.5 m,比加权识别方法减少了约3.8 m,具有一定实时性. 展开更多

关键词 GNSS 列车定位 轨道占用判别 粒子滤波

在线阅读 下载PDF 职称材料

区间占用检查逻辑的建模与安全分析 被引量：6

9

作者 周果 赵会兵 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期66-73,共8页

在轨道电路发生故障或分路不良时,列控中心无法根据轨道电路继电器的状态准确判断区间列车占用情况,进而使得调度中心屏幕上出现所谓故障"红光带"和故障"飞车"现象,带来安全隐患。为降低运行风险,首先明确指出了轨... 在轨道电路发生故障或分路不良时,列控中心无法根据轨道电路继电器的状态准确判断区间列车占用情况,进而使得调度中心屏幕上出现所谓故障"红光带"和故障"飞车"现象,带来安全隐患。为降低运行风险,首先明确指出了轨道占用的4种逻辑状态,并在列控中心软件设计中加入占用检查逻辑层,对轨道电路继电器状态及状态转换进行处理,将安全的区间占用逻辑状态发送给调度中心。运用Markov决策过程方法描绘逻辑状态处理过程,并以四色准确显示占用情况,强化了规范中限制条件的不适用情况,并通过定量计算得出单程危险失效概率为2.120×10-10,证明了设计的隐患风险在可接受范围之内。 展开更多

关键词 区间信号 轨道占用 分路不良 定量安全分析 概率模型检验

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于道岔曲线信息的列车定位方法研究 被引量：8

10

作者 王剑 刘江 +1 位作者 上官伟 蔡伯根 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2010年第2期64-69,共6页

在安全苛求的现代列车控制系统中,列车的实时定位是一个十分重要的环节.传统的基于里程计的列车定位方法只能提供列车行驶的里程信息,在具有多条平行股道的铁路车站,传统的列车定位方法无法解决轨道占用识别的问题.本文根据列车在铁路... 在安全苛求的现代列车控制系统中,列车的实时定位是一个十分重要的环节.传统的基于里程计的列车定位方法只能提供列车行驶的里程信息,在具有多条平行股道的铁路车站,传统的列车定位方法无法解决轨道占用识别的问题.本文根据列车在铁路线路上运行的特点,提出了基于道岔曲线信息的列车定位方法,该方法利用GPS及惯性传感器辅助提取列车在道岔处的速度、加速度、角速度等运行特征,得到列车在道岔处的转弯半径、曲率变化及运行方向,并通过与车载地图数据库进行比较,实现准确的轨道占用识别及列车定位.文中给出了采用传感器获取运行特征的方法以及实现道岔信息匹配的流程.现场测试结果表明,在当前试验条件下,该方法已具备较强的轨道占用识别能力,能够在一定程度上提高列车定位的性能. 展开更多

关键词 铁路运输 列车定位 道岔曲线 轨道占用识别 惯性测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于GNSS的站内列车精确定位方法 被引量：7

11

作者 马梓尧 王海峰 +2 位作者 齐志华 张启鹤 范宇 《铁道标准设计》 北大核心 2021年第2期165-172,共8页

铁路车站道岔密集、站场环境复杂,基于GNSS的站内列车定位面临诸多困难,引入贝叶斯理论和卡尔曼滤波方法,提出一种站内列车精确定位方法。首先,在电子地图中用直线轨段来刻画站场轨道网络拓扑,推导出直线轨段占用识别的随机模型,结合电... 铁路车站道岔密集、站场环境复杂,基于GNSS的站内列车定位面临诸多困难,引入贝叶斯理论和卡尔曼滤波方法,提出一种站内列车精确定位方法。首先,在电子地图中用直线轨段来刻画站场轨道网络拓扑,推导出直线轨段占用识别的随机模型,结合电子地图利用贝叶斯推断对列车直线轨段占用进行估计;利用卡尔曼滤波将GNSS位置信息与速度信息融合处理,去除GNSS信号质量不稳定所产生的定位误差,获得列车的精确位置。在实际铁路车站进行了列车行车GNSS数据采集,与常规的垂直投影列车定位方法进行仿真对比分析,结果表明,本文方法在完成直线轨段占用定位的实时性方面提升了17.6%,列车位置估计误差可以降低到1 m以内,满足列车在站内精确定位需求。 展开更多

关键词 列控系统 轨道占用 GNSS 列车定位 贝叶斯推断

在线阅读 下载PDF 职称材料

热稳定绝缘纸抗热老化性能提升机制的量子化学研究 被引量：16

12

作者 廖瑞金 聂仕军 +4 位作者 周欣 汪可 袁磊 杨丽君 程焕超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第25期196-203,28,共8页

为了从微观角度探究物理改性和化学改性提升热稳定纸抗热老化性能的机制,对纤维素改性相关的几种模型分子、热稳定剂、小分子酸、水分子和氧气进行了量子化学计算,获取了相关分子的最高占用轨道(highest occupiedmolecular orbital,HOMO... 为了从微观角度探究物理改性和化学改性提升热稳定纸抗热老化性能的机制,对纤维素改性相关的几种模型分子、热稳定剂、小分子酸、水分子和氧气进行了量子化学计算,获取了相关分子的最高占用轨道(highest occupiedmolecular orbital,HOMO)能量、最低未占用轨道(lowestunoccupied molecular orbital,LUMO)能量及3种-D-吡喃葡萄糖分子的Mulliken布局分布。通过反应分子间的前线轨道能隙和亲电亲核反应位点来考察不同分子间的反应活性及活性点。结果表明:热稳定纸中胺基热稳定剂先与水分子、小分子酸和氧气这些老化因子反应,从而保护了纤维素链;化学改性使得纤维素的抗氧化性能有小幅提升,但化学稳定性却被降低,由于变压器运行温度远小于起始分解温度,热解难以进行;热稳定纸的亲水性差使得纸中水分含量少,加上有机酸的消耗,纤维素水解反应进行缓慢,这在热老化实验中纸的聚合度下降较少上得到了印证。 展开更多

关键词 热稳定纸 密度泛函 物理改性 化学改性 抗热老化 最高占用轨道 最低未占用轨道

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于点连式ATP的中低速磁悬浮信号解决方案 被引量：4

13

作者 闫? 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期158-163,共6页

中低速磁悬浮作为一种新兴的交通工具,以其相对传统轨道交通的优势,发展前景广阔。本文基于设计时速100km/h,运行间隔3分钟的中低速磁浮工程模型,信号系统采用"点连式ATP系统"。首先对中低速磁浮"点连式ATP系统"展... 中低速磁悬浮作为一种新兴的交通工具,以其相对传统轨道交通的优势,发展前景广阔。本文基于设计时速100km/h,运行间隔3分钟的中低速磁浮工程模型,信号系统采用"点连式ATP系统"。首先对中低速磁浮"点连式ATP系统"展开分析,研究本系统与传统轮轨系统及高速磁浮系统的差异,提出本系统的关键性技术是列车测速测距、列车定位、轨道占用检查及无线通信覆盖。前三项关键技术主要解决与传统轮轨系统的差异问题,无线通信覆盖方案解决与传统点式ATP系统的差异问题,从而给出一套完整的适合中低速磁悬浮的信号系统解决方案。 展开更多

关键词 中低速磁悬浮 信号 测速 定位 轨道占用 覆盖

在线阅读 下载PDF 职称材料