多传感器融合技术在列车定位中的应用研究

"基于多传感器信息融合的列车定位方法研究" 列车定位在列车运行控制系统中扮演着至关重要的角色，其精度和可靠性直接影响列车的安全防护距离，从而决定了列车的运行间隔和整个轨道交通系统的效率。此外，定位方法所采用的传感器及其工作原理在决定列车运行控制系统的制式、闭塞控制方式以及系统兼容性和生命周期成本方面具有决定性作用。因此，对列车定位方法的深入探究对于推进列车运行控制系统的进步和轨道交通系统的发展具有重大意义。 本文详细阐述了列车运行控制系统的演进和列车定位技术的发展趋势。作者通过对比国内外现有的列车定位方法，指出基于多传感器信息融合的定位技术是未来的研究重点。文章构建了一个实验平台，以研究这种融合方法的结构和应用。 针对基于速度传感器的定位方法可能遇到的空转和滑行问题，论文提出了一种以速度传感器为核心，结合其他传感器进行信息融合的列车定位方法。这种方法通过合理选择传感器组合，能有效处理由于空转和滑行导致的定位误差。同时，论文还探讨了空转和滑行检测与补偿之间的相互影响，建立了速度传感器在空转和滑行情况下的定位误差模型，揭示了检测阈值对定位精度的影响。 此外，研究还引入了加速度计作为补充，以增强速度传感器的空转滑行检测能力。分析了加速度计误差对检测方法的影响，并通过实际车载试验验证了这种方法的有效性。论文还提出了一种基于线路曲率信息匹配的定位策略，该策略利用速度传感器和陀螺仪的数据，通过变频采样获取线路曲率信息，以此提高定位准确性。此方法对陀螺仪的精度要求不高，且对温度漂移和列车非匀速运行有较好的适应性，同样经过车载试验得到了验证。 最后，论文探讨了地形辅助导航方法的原理，将其与查询应答器修正定位的方法相结合，统一于匹配定位的框架下，并特别关注了匹配结果的可信度分析，以确保定位的可靠性。 这篇博士论文深入探讨了基于多传感器信息融合的列车定位技术，从理论研究到实践验证，为提升列车定位的准确性和鲁棒性提供了有价值的解决方案，对于列车运行控制系统的未来发展具有重要参考价值。