基于GIS的列車定位可視化技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、在列車運行速度和密度均在不斷提高的背景下,列車定位系統(tǒng)作為列車運行控制系統(tǒng)的核心構(gòu)成部分,如何快速準(zhǔn)確的獲取列車位置信息具有重要意義。而地理信息系統(tǒng)(GIS)作為空間型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)具有地理圖形和空間定位的功能,在列車定位方面利用GIS技術(shù)可以改進鐵路技術(shù)設(shè)備和提高鐵路運輸能力。在列車監(jiān)控方面不同于現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)只是具有簡單的線路信息,鐵路GIS地圖不僅包含鐵路線路信息,還包括線路周邊的醫(yī)療點、道路分布等信息。利用GIS技術(shù)開發(fā)列車定位可

2、視化系統(tǒng)可實現(xiàn)列車動態(tài)定位追蹤、為調(diào)度提供決策依據(jù)和輔助鐵路沿線搶險救災(zāi)。
　　本文設(shè)計了GPS和GIS相結(jié)合的區(qū)間列車定位可視化系統(tǒng)。通過以GIS地圖中高精度的軌道線路坐標(biāo)信息為基準(zhǔn),利用地圖匹配算法修正GPS列車定位軌跡,顯示真實的列車地理位置。列車定位可視化系統(tǒng)包括兩個基本組成部分:列車地理位置信息的采集設(shè)備（GPS接收機）;用來顯示列車的具體地理位置,由空間道路地圖構(gòu)成的地理信息系統(tǒng)（設(shè)計地圖數(shù)據(jù)庫得到的高精度GIS地圖）

3、。主要研究內(nèi)容為:
　　(1)結(jié)合現(xiàn)有的鐵路技術(shù),研究設(shè)計了區(qū)間列車定位可視化系統(tǒng)方案。該系統(tǒng)利用GPS/GIS技術(shù),通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)車地信息傳輸。并研究分析了系統(tǒng)硬件模塊和軟件模塊的各個子模塊的組成和功能。
　　(2)通過GPS接收機實地測得列車定位數(shù)據(jù),將列車定位數(shù)據(jù)解析處理成GIS可用的數(shù)據(jù)格式。同時研究了GIS地圖數(shù)據(jù)庫構(gòu)成和建立流程,采用Geodatabase數(shù)據(jù)模型設(shè)計構(gòu)建了GIS地圖數(shù)據(jù)庫,完成了鐵路GI

4、S地圖的制圖與可視化。
　　(3)定位可視化系統(tǒng)利用地圖匹配技術(shù)作為修正列車位置的手段,結(jié)合區(qū)間鐵路線路復(fù)雜度低以及數(shù)據(jù)庫存儲的軌道數(shù)據(jù)的特點,通過研究分析單行軌道,并行軌道、道岔軌道的地圖匹配過程,設(shè)計了一種適合區(qū)間的改進型列車地圖匹配算法,并應(yīng)用于列車定位可視化系統(tǒng)中,獲得良好匹配效果。
　　(4)定位可視化系統(tǒng)采用GIS組件式開發(fā),以Visual Studio2013和ArcGIS10.2為開發(fā)工具,利用ArcGIS