列車群衛(wèi)星定位軌跡仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、列車的定位技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)、正確的獲得列車的定位信息，保障列車高效、安全的運(yùn)行?；谌蛐l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS，Global Navigation Satellite System)的列車定位技術(shù)，能夠削減軌旁的裝置設(shè)備，因其以較低的成本達(dá)到互操作性和安全性的目標(biāo)而獲得了很大的發(fā)展。國內(nèi)外許多研究機(jī)構(gòu)都致力于將基于GNSS的列車定位技術(shù)應(yīng)用于鐵路信號等安全苛求系統(tǒng)中，這些安全苛求系統(tǒng)在真正應(yīng)用到現(xiàn)場前，必須進(jìn)行大量的測試。因此存在測試需求，

2、需要進(jìn)行合理的測試。其中測試需求包括對固定點(diǎn)進(jìn)行單點(diǎn)測試，多個(gè)點(diǎn)的不中斷測試、路線的反復(fù)測試，這些測試工作在鐵路現(xiàn)場中都會被一些客觀條件所限制。為了實(shí)現(xiàn)對實(shí)際測試環(huán)境的模擬，克服現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)周期場景設(shè)計(jì)難等缺點(diǎn)，并且為了縮小系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)與測試的成本和時(shí)間，對列車群衛(wèi)星定位軌跡的仿真是很有必要的。傳統(tǒng)的仿真技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)多車、多線路、多場景的數(shù)據(jù)仿真，本文的研究內(nèi)容是開發(fā)列車群衛(wèi)星定位軌跡仿真系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)多車、多線路、多場景衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)仿真

3、，為其他各類系統(tǒng)的測試與開發(fā)以及有關(guān)算法的研究給予數(shù)據(jù)支持。
　　本文通過仿真列車運(yùn)行圖，生成相應(yīng)的控制策略，并且根據(jù)星歷數(shù)據(jù)、站場靜態(tài)數(shù)據(jù)及數(shù)字軌道地圖數(shù)據(jù)提供的數(shù)據(jù)支持仿真出逼真的列車運(yùn)行軌跡及列車運(yùn)行狀態(tài)，并實(shí)時(shí)的生成相應(yīng)格式的GNSS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)。列車運(yùn)行圖的仿真主要以站場信息數(shù)據(jù)和運(yùn)行計(jì)劃數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)輸入，并且實(shí)現(xiàn)生成列車運(yùn)行圖的功能，這里指計(jì)劃運(yùn)行圖。列車運(yùn)行軌跡模塊根據(jù)列車運(yùn)行圖生成的控制策略生成列車的運(yùn)行規(guī)律，并在

4、GIS(地理信息系統(tǒng))上顯示列車的運(yùn)行軌跡。站場占用狀態(tài)的顯示主要根據(jù)站場信息數(shù)據(jù)以及列車運(yùn)行軌跡模塊生成的走形路徑和獲得的列車運(yùn)行的當(dāng)前位置信息對進(jìn)路選擇情況和站場占用狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)識。可見衛(wèi)星數(shù)是列車衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的重要指標(biāo)之一，本文采用基于星歷數(shù)據(jù)的衛(wèi)星可見性計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)了可見衛(wèi)星數(shù)的計(jì)算，以及可見衛(wèi)星的可視化。列車速度曲線的仿真包括列車的理想速度曲線的仿真和列車的實(shí)際速度曲線的仿真，并能實(shí)時(shí)的根據(jù)仿真進(jìn)程實(shí)時(shí)刷新。
　　最后，

5、本設(shè)計(jì)在Microsoft Visual Studio2010環(huán)境下采用C＃語言對列車群衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)仿真系統(tǒng)進(jìn)行了開發(fā)，通過采用晉煤集團(tuán)鐵運(yùn)公司在鐵路現(xiàn)場實(shí)際測得的數(shù)據(jù)作為數(shù)字軌道地圖數(shù)據(jù)對仿真系統(tǒng)的性能進(jìn)行了測試，達(dá)到了預(yù)期的驗(yàn)證結(jié)果。此仿真系統(tǒng)在兼容性、可擴(kuò)展性和功能性方面都取得了較好的效果。并且，列車群衛(wèi)星定位軌跡仿真系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在“列車追蹤接近預(yù)警系統(tǒng)研究”項(xiàng)目及“GNSS測速測距單元”項(xiàng)目中，作為數(shù)據(jù)來源，為系統(tǒng)提供各類測試數(shù)