GPS輔助列完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、列車完整性監(jiān)測(cè)是列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的重要功能之一，關(guān)系到列車運(yùn)行安全和行車組織效率。目前采用軌道電路、列尾裝置、計(jì)軸設(shè)備進(jìn)行列車完整性檢查的方式，存在一定的局限性，不能滿足鐵路運(yùn)輸事業(yè)快速發(fā)展的需求。因此，研究基于GPS的列車完整性監(jiān)測(cè)技術(shù)具有十分明顯的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　論文分別闡述了列尾風(fēng)壓和GPS定位實(shí)現(xiàn)列車完整性監(jiān)測(cè)的工作原理，并分析了其優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)及適用范圍。結(jié)合目前已有的列尾裝置，論文采用GPS定位與GPRS通信相結(jié)

2、合的方式，給出了GPS輔助列車完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)車載設(shè)備的軟硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)。論文從系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)出發(fā)，基于軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的思想，完成車載設(shè)備的開發(fā)；硬件方面，重點(diǎn)考慮器件選型及硬件抗干擾設(shè)計(jì)，以滿足鐵路現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境的要求；軟件方面，移植了μC/OS-Ⅱ嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，合理劃分各功能模塊，給出了各功能模塊應(yīng)用軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì)。
　　受軌道線路復(fù)雜環(huán)境的影響，GPS定位存在誤差變化大、定位數(shù)據(jù)漂移等問題，且使用GPS測(cè)量車長(zhǎng)時(shí)會(huì)受到彎道曲率

3、等軌道線路參數(shù)不同程度的影響。基于上述考慮，論文研究了一種基于地圖輔助的列車完整性監(jiān)測(cè)算法。該方法利用地圖匹配技術(shù)將GPS測(cè)量位置匹配到軌道線路上，采用卡爾曼濾波方法對(duì)測(cè)量位置與軌道地圖之間的偏差進(jìn)行估計(jì)，校正沿軌道線路方向的偏差及系統(tǒng)隨機(jī)誤差，再通過計(jì)算車頭、車尾位置估計(jì)點(diǎn)的里程差獲取車長(zhǎng)，有效降低軌道線路參數(shù)對(duì)車長(zhǎng)計(jì)算的影響，提高車長(zhǎng)的測(cè)量精度和列車完整性監(jiān)測(cè)的可靠性。
　　基于上述理論研究及設(shè)計(jì)工作，論文對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室仿