国家高技术研究发展计划(2007AA11Z214)
- 作品数：10 被引量：88H指数：6
- 相关作者：蔡伯根王剑刘江唐涛张辉更多>>
- 相关机构：北京交通大学青藏铁路公司北京航空航天大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金铁道部科技研究开发计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程电子电信更多>>
- GPS/ODO列车组合定位系统被引量：8
- 2010年
- 阐述一种利用多传感器融合技术来提高定位精度和可靠度的方法。将GPS定位技术引入到现有的基于里程计的列车定位方法中,降低里程计单独定位时的误差。分析了数据信息的同步问题并利用GPS接收机的秒脉冲信号实现数据信息的同步。当GPS信号短暂失锁时,采用里程计单独定位,GPS信号一旦重获就对里程计定位误差进行修正,从而提高列车定位系统的定位性能。现场实验结果证明该列车定位系统能够以一种简单的方法提高列车定位系统的精度、可靠度和连续性。
- 殷琴蔡伯根王剑蒋大旺
- 关键词：卡尔曼滤波里程计GPS定位系统
- 一种基于正交小波包技术的机车信号记录器数据快速压缩方法被引量：6
- 2009年
- 根据铁路机车信号设备自身的信号译码需求,提出一种基于正交小波包技术的轨道电路信号的快速压缩方法,以改善目前机车信号记录器直接存储方式给波形数据存储造成的局限性。该方法利用截频性能出色的dmey小波的正交镜像小波滤波器组对机车信号记录器的记录波形信号进行3级小波包分解,按照记录信号制式的不同,在考虑dmey小波滤波器截频特性的前提下,根据小波包分解后的信号频带对应关系,只保留当前轨道电路信号所在频带的波形数据,以达到信号压缩的目的。实验表明,该方法可以对目前铁路现场主要使用的国产移频信号、UM71信号和ZPW-2000信号进行有效压缩和精确重构,且具有算法简单和方案灵活等特点,能够满足铁路现场实际运用的需要。
- 赵林海王永和
- 关键词：数据压缩
- 虚拟应答器研究进展与发展展望被引量：4
- 2008年
- 欧洲应答器(Eurobalise)是欧洲列车控制系统(ETCS/ERTMS)中广泛使用的列车定位设备。在使用时需要铺设大量的地面设备,需要昂贵的费用和较大的维护量。随着卫星定位导航(GNSS)技术的发展,定位精度越来越高;同时越来越多的卫星定位系统(GPS,GLONASS,GALILEO)可用,使得降低列车定位的成本成为可能。国际铁路联盟(UIC)提出采用卫星定位导航技术,辅以地图匹配技术实现虚拟应答器(virtual balise)。虚拟应答器可以部分甚至全部取代实物应答器,无需地面轨旁设备。本文就虚拟应答器的发展背景、功能要求、实现方式、应用方式以及目前发展的现状进行描述,并且建议在中国的列车控制中采用虚拟应答器,从而适应中国铁路快速发展的需要。
- 王剑张辉蔡伯根陈德旺
- 关键词：卫星导航定位系统虚拟应答器
- 基于GNSS的轨道占用识别技术综述被引量：5
- 2010年
- 列车的位置信息是列车控制系统的重要的基础信息,基于卫星导航(GNSS)的列车定位是近年来的研究热点,轨道占用识别是实时确定列车所在的股道及具体位置。本文介绍基于GNSS的轨道占用识别的原理,分析GNSS技术应用于轨道占用识别的可行性以及应用中的难点,包括GNSS用于轨道占用识别的精度及完好性问题,以及初始定位时的轨道识别问题。阐述目前国内外已有的一些基于GNSS的轨道占用识别方法,包括检测道岔状态、辅助应答器、检测航向角、地图匹配、隐马尔可夫模型,详细分析其原理、功能以及优缺点,认为采用隐马尔可夫模型进行定位不需要其他辅助手段,并可以有效地解决初始化定位问题,是一种较好的方法,需要进一步研究并进行实际测试验证。
- 王剑张辉蔡伯根上官伟
- 关键词：GNSS列车定位
- 基于GPS与惯性测量单元的列车组合定位系统被引量：30
- 2010年
- 采用GPS接收机及惯性测量单元构成列车组合定位系统,系统包括传感器输入层、故障检测与隔离层、数据融合层和输出层4个部分。给出GPS接收机、惯性测量单元等定位传感器的位置解算方法;设计采用H∞鲁棒滤波方法的数据融合算法;采用小波变换方法进行组合系统故障检测,确定故障隔离及系统重构策略。对列车组合定位系统进行现场测试和仿真验证结果表明:在复杂的列车运行环境及干扰条件下,该系统能够实现高精度高可靠性的列车定位;定位误差较采用传统的Kalman滤波方法更为稳定;组合系统能够有效实现故障检测并根据故障隔离策略重构系统,保证定位输出的连续性,保障系统安全;具有较高的适应性和实际应用价值。
- 刘江蔡伯根唐涛王剑
- 关键词：列车定位惯性测量单元数据融合故障检测与隔离
- 一种组合导航的自适应信息融合算法被引量：11
- 2008年
- 以GPS/INS组合导航系统为应用背景,针对组合导航系统信息融合的精度与稳定性要求,将简化的Sage-Husa自适应滤波算法与指数加权衰减记忆滤波算法相结合,提出了一种改进的自适应信息融合算法.仿真表明,改进的自适应算法解决了噪声统计特性和模型参数不易确定的问题,能够有效的保证信息融合的精度和稳定性.在算法仿真的基础上,对在VC++6.0环境下算法进行了改进,给出了GPS/INS组合导航系统的结构及软件框架,通过实验验证了改进的自适应算法的实际应用价值.
- 刘江蔡伯根
- 关键词：组合导航信息融合自适应滤波全球定位系统惯性导航系统
- 基于主成分分析的车辆组合导航系统故障检测与隔离算法被引量：3
- 2009年
- 故障检测与隔离是保证组合导航系统容错性能的重要措施.本文针对车辆导航系统的可靠性及安全性需求,分析了组合导航系统的传感器故障特性,建立了包含三个数据通路的车辆组合导航系统容错设计结构,提出了一种基于主成分分析的故障检测与隔离算法.该算法利用数据的相关关系,采用正常条件下的导航历史数据建立统计PCA模型,通过一定的统计量控制限检验新的导航数据样本相对于模型的背离程度实现故障检测,并根据不同数据通路的故障检测结果动态调整导航子系统的有效性因数,从而隔离故障造成的影响.仿真结果表明,该算法实现简单,能够有效实现对组合导航系统故障的检测与隔离.
- 刘江蔡伯根王剑唐涛
- 关键词：车辆导航组合导航系统主成分分析故障检测故障隔离
- 列车定位轨道电子地图数据约简算法研究被引量：10
- 2011年
- 高效、高精度的轨道电子地图是实现列车定位及列车运行控制的重要基础。为了提高轨道电子地图数据的存储及使用效率,在地图生成过程中需要在保证精度的前提下对测量数据进行约简。本文在实测数据的基础上分析轨道地图测量数据特性,采用小波变换及距离判别的方法对异常测量数据进行剔除,提出一种基于垂距判定和三次B样条曲线拟合的数据约简算法用于地图生成。该算法利用垂距判定方法从异常值剔除的原始数据中选取一定数目的测量点构成轨道特征点集,并对其进行三次B样条拟合,通过对拟合曲线进行误差判别修正和补充特征点,完成数据最终约简及轨道地图生成。青藏线实测数据验证结果表明,在合理选择垂距限差的情况下,该算法能够有效约简原始地图测量数据,并保证所生成地图的精度水平。
- 刘江蔡伯根王剑唐涛
- 关键词：数据约简B样条列车定位全球导航卫星系统
- 青藏铁路基于GPS和GSM-R的列车运行控制系统分析被引量：14
- 2010年
- ITCS系统是当今较先进的无线列车控制系统之一,已经成功地运用到我国的青藏铁路.本文分析了ITCS系统功能及车载控制设备的结构;讨论了ITCS系统车载控制单元的可靠性,基于故障树对系统可靠性评估的一般步骤;依照本系统的典型配置和实际工作过程,定义系统的故障模式;并根据故障模式和可靠性预测建立了系统的故障树;在此基础上,根据马尔可夫过程的特性,对与门、或门进行计算推导,实现了整个系统的可靠性定量计算;最后结合项目实施,对故障状态下的应急策略进行了详细分析.
- 汤建国
- 关键词：铁路信号铁路移动通信系统列车运行控制系统
- 嵌入式数字轨道地图数据管理平台的研究与设计
- 2010年
- 在基于通信的列车控制(CBTC)领域中,列车定位是一项重要技术。本文利用全球定位系统(GPS)、嵌入式系统、嵌入式数据库等技术,根据实测GPS数据,针对数字轨道地图获取、处理和管理轨道数据等内容展开研究。详细介绍用ARM7+uClinux+SQLite组合构建数字轨道地图数据管理的嵌入式平台软硬件设计方法和具体实现步骤,为基于嵌入式数字轨道地图的列车定位研究提供一个基础平台。
- 陈德旺魏天磊侯赞
- 关键词：数字轨道地图嵌入式系统全球定位系统数据管理平台
