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题名基于惯性四元数建模的列车姿态精度保持方法研究
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作者
姜维
郝鹏琪
王剑
蔡伯根
邓陈喜
廖浩
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机构
北京交通大学自动化与智能学院
北京交通大学先进轨道交通自主运行全国重点实验室
北京市电磁兼容与卫星导航工程技术研究中心
中国铁路成都局集团有限公司成都电务维修段
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出处
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第4期1492-1505,共14页
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基金
国家自然科学基金资助项目(T2422002)
国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(62027809)
国家重点研发计划(2022YFB4300501)。
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文摘
针对标准GNSS/INS定位模型在卫星失效时难以克服惯性器件误差累计从而导致列车状态感知精度降级问题,为保障卫星失效场景下列车空间精度与鲁棒性的需求,提出一种基于惯性四元数建模的列车姿态精度保持方法,探究惯性器件加速度与角速度的姿态解算机理,构建运动载体加速度辅助的惯性姿态四元数的反馈补偿解算模型。进一步为解决单一驱动模式对航位推算的可控性受限问题,建立基于姿态精度保持模型增强的列车状态感知模型,将内层融合解算的姿态信息作用在轮速传感器后与惯性递推值映射到外层状态空间完成系统的滤波校正并反馈到内层进行误差更新,最大限度保障卫星失效时惯性导航精度。采用实验室转台仿真数据与青藏线列车实测数据进行卫星失效场景下算法性能的验证与评估,结果表明:提出的姿态精度保持方法测姿精度显著优于惯性递推方法,青藏线30 min动态测姿实验中,横滚角、俯仰角、航向角精度为0.801°、0.513°和4.494°;在无卫星场景下,提出的基于姿态精度保持模型增强的列车状态感知精度显著优于INS/ODO松组合方法,15 min实车测试中,横滚角、俯仰角、航向角测姿精度为0.526°、0.493°和1.904°,水平定位精度提升86.66%、水平测速精度提升78.70%。综合证明该方法可以提升卫星失效场景下的基于惯性列车状态感知精度与鲁棒性。
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关键词
惯性四元数建模
姿态精度保持
惯性递推
滤波校正
列车状态感知
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Keywords
inertial quaternion modelling
attitude accuracy maintenance
inertial recursive
filter correction
train state perception
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分类号
U284
[交通运输工程—交通信息工程及控制]
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题名基于站间协同的智能调度系统设计及关键技术
被引量：2
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作者
赵宏涛
曹桢
郑勇
刘文顺
张志强
周晓昭
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机构
中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所
中国铁道科学研究院集团有限公司北京华铁信息技术有限公司
中国铁路北京局集团有限公司计划统计部
中国铁路北京局集团有限公司电务部
中国铁路成都局集团有限公司成都电务维修段
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出处
《中国铁路》
北大核心
2024年第7期172-178,187,共8页
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基金
中国铁道科学研究院集团有限公司科研开发基金项目(2023YJ106)
中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所科研开发基金项目(2022HT01)。
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文摘
围绕基于站间协同的智能调度系统开展研究,探讨调度系统在数据服务驱动下的安全与智能发展趋势。京张高铁等线路的开通运营,标志着智能调度系统夯实数据安全保障机制,形成统一数据平台,顺利完成第1阶段工作。智能调度系统下一阶段需在数据效力利用、跨站协同安全防护及迭代学习能力开发等方面持续增强。总结分析既有系统不足,立足实际需求,引入虚拟协同区域概念,依托中心功能服务器的数据、服务和资源支持,设计基于站间协同的行车安全卡控方案;系统运用大数据和智能技术,实现了安全策略和调优规则的动态管理,有效促进了信息共享下的数据挖掘和区域感知下的安全决策。该研究成果不仅丰富了相关理论,也为铁路运输的安全化和智能化发展提供有益参考。
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关键词
智能高铁
智能调度系统
CTC
站间协同
虚拟协同区域
车站自律机
安全防护
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Keywords
intelligent dispatching system
CTC
inter-station collaboration
virtual collaborative area
station autonomous computer
security protection
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分类号
U284.59
[交通运输工程—交通信息工程及控制]
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题名支持自动点灯功能的汉巴南高铁调度集中系统设计
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作者
赵宏涛
王振东
青建昌
邵珣
杨丹
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机构
中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所
中国铁路成都局集团有限公司西昌工电段
中国铁路成都局集团有限公司工电检测所
中国铁路成都局集团有限公司成都电务维修段
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出处
《中国铁路》
北大核心
2024年第5期97-103,共7页
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基金
国家自然科学基金(62203468)
中国铁道科学研究院集团有限公司科研开发基金项目(2023YJ106)。
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文摘
针对汉巴南高铁在项目开通初期需在常态灭灯区段运行LKJ控车模式列车的实际需求,经过研究对比,选择调度集中系统自动点灯方案为信号系统配套实施方案。方案涉及中心行调台、各级中转接口服务器、车站追踪服务器和自律机等多个子系统及其内部模块的开发升级。以兼容和扩展为原则进行方案整体设计,提供LKJ控车模式数据灵活输入和可靠传输机制,在车站核心自律机增设自动点灯模块和升级计划执行模块,完成自动点灯逻辑与既有排路逻辑融合、自动点灯时机计算以及自动点灯重试和报警等功能。增设参数进行业务管控和算法调优,确保自动点灯功能的安全性、适配性和精准性。方案已成功应用于汉巴南高铁并取得预期效果,为调度集中系统在复杂场景下的功能补齐提供解决思路。
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关键词
汉巴南高铁
调度集中系统
LKJ控车模式
自动点灯
点灯时机
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Keywords
Hanzhong-Bazhong-Nanchong HSR
centralized traffic control system
LKJ train control mode
automatic lighting
timing of lighting
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分类号
U284.59
[交通运输工程—交通信息工程及控制]
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