設計基于北斗與慣性組合導航技術的有軌電車定位系統(tǒng),實現(xiàn)有軌電車的實時定位。本系統(tǒng)主要由位置信息采集裝置和位置信息服務系統(tǒng)組成�；诒倍放c慣性組合導航技術的位置信息采集裝置由北斗與慣性組合導航模塊和專用無線集群模塊組成。列車在露天行駛時通過北斗衛(wèi)星實現(xiàn)定位,當有軌電車進入隧道或受障礙物遮擋丟失衛(wèi)星信號時利用衛(wèi)星導航的定位信息與慣性傳感器的相對角運動與線運動測量功能,使用多維擴展卡爾曼濾波技術及其它特定算法計算出當時有軌電車的位置。有軌電車的定位信息包括時間、經(jīng)度、緯度、速度、方向和高度經(jīng)過數(shù)據(jù)編碼通過專用無線集群模塊以每秒1次的頻率上傳到控制中心的位置信息服務系統(tǒng)。位置信息服務系統(tǒng)通過糾偏和地圖匹配得到有軌電車的位置信息,實現(xiàn)全線有軌電車的實時定位。這是國內(nèi)首條使用北斗與慣性組合導航技術實現(xiàn)有軌電車在無公網(wǎng)信號的隧道內(nèi)定位的軌道交通案例。有軌電車是城市軌道交通的重要組成部分,這對以后的城市軌道交通建設有重要的參考意義。 

【文章來源】：中國鐵道科學研究院北京市

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

西郊線有軌電車

基于北斗與慣性組合導航技術的有軌電車定位系統(tǒng)研究與實現(xiàn)中國鐵道科學研究院3北斗與慣性組合導航設備安裝在車上，可以有效減少現(xiàn)代有軌電車的軌旁設備，節(jié)約大量信號設備，極大的降低建設、維護和管理的費用。北京現(xiàn)代有軌電車西郊線車輛選型為鋼輪鋼軌單輛或兩輛重連的現(xiàn)代有軌電車。單輛車體長度33米,寬度2.65米。西郊線根據(jù)自己的運營特色（旅游觀光線路），采用改變車輛編組來提高高峰客流的運力，平時單車運行，高峰期兩列車重連，完成了運行圖不變運力翻倍的目標[12]。西郊線線路由5174米地面線和3690米地下線組成，合計全長8864米[13]。地下線有四段，分別為1400米、794米、770米和682米，隧道內(nèi)沒有公網(wǎng)信號。西郊線除車輛段道岔和香山折返道岔安裝計軸，區(qū)間沒有信號設備，因此采用北斗與慣性組合導航技術。當列車進入隧道或信號受遮擋等情況時用慣性導航技術提供準確的列車定位數(shù)據(jù)。列車定位數(shù)據(jù)通過專用無線集群系統(tǒng)實時、連續(xù)上傳至中心位置信息服務系統(tǒng)。圖1-2西郊線線路圖Figure1-2Routemapofwesternsuburbline1.2現(xiàn)狀分析1.2.1有軌電車定位技術研究現(xiàn)狀傳統(tǒng)的列車定位技術已經(jīng)非常成熟，在不同的軌道交通領域和不同的車型上都很多應用。

基于北斗與慣性組合導航技術的有軌電車定位系統(tǒng)研究與實現(xiàn)中國鐵道科學研究院93系統(tǒng)設計3.1總體結構設計系統(tǒng)結合了北斗與慣性組合導航技術、電子地圖匹配技術以及計算機軟件技術，從而實現(xiàn)了對有軌電車的實時定位。系統(tǒng)包括車載位置信息采集裝置和中心位置服務系統(tǒng)兩大核心業(yè)務,如圖3-1所示。圖3-1系統(tǒng)架構Figure3-1Systemarchitecture位置信息采集裝置負責接收北斗衛(wèi)星的定位數(shù)據(jù)，在沒有效衛(wèi)星信號時利用慣性傳感器計算當前有軌電車的位置，并對本車位置的有效數(shù)據(jù)按照約定的通信協(xié)議進行封裝，以有軌電車車組號做為數(shù)據(jù)的ID，通過專用無線集群單元發(fā)送到中心的位置信息服系統(tǒng)。中心位置信息服務系統(tǒng)收到各車載位置信息采集裝置發(fā)來的有軌電車定位數(shù)據(jù)后，按約定協(xié)議進行解析。由于衛(wèi)星定位的特性和誤差，位置信息服務系統(tǒng)收到的有軌電車定位信息肯定是落在了軌道的附近。位置信息服務系統(tǒng)根據(jù)有軌電車的速度、方向和上、下行信息對解析后的數(shù)據(jù)進行電子地圖的匹配和糾偏，以得到有軌電車在正線的公里標數(shù)據(jù)，同時發(fā)送給列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）和乘客信息系統(tǒng)（PIS）。3.2位置信息采集裝置設計3.2.1硬件設計

【參考文獻】：
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本文編號：3312402