数字轨道地图平面线形特征提取方法研究 被引量：6

1

作者 陶维杰 蔡伯根 +2 位作者 王剑 刘江 上官伟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期81-87,共7页

数字轨道地图是卫星定位技术应用到铁路运输行业的基础,根据铁路线路设计时三种平面线形--直线、缓和曲线和圆曲线的不同特征,采用基于方位角的曲率方法进行平面线形的初步识别,再以横向误差为约束条件迭代确定满足要求的线形分段,进而... 数字轨道地图是卫星定位技术应用到铁路运输行业的基础,根据铁路线路设计时三种平面线形--直线、缓和曲线和圆曲线的不同特征,采用基于方位角的曲率方法进行平面线形的初步识别,再以横向误差为约束条件迭代确定满足要求的线形分段,进而采用整体最小二乘的方法对三种线形进行拟合,实现数字轨道地图的平面线形特征提取。青藏线实测数据结果表明,该算法是可行且有效的,不仅能识别拟合线路的平面线形,用少数关键点和相关参数就能表达出整体的几何特征;而且拟合后线路的横向误差和纵向累积误差都较小,满足高精度应用的要求。 展开更多

关键词 数字轨道地图 平面线形 整体最小二乘

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铁路推送调车作业辅助控制技术优化研究 被引量：1

2

作者 刘洪亮 孟涛 刘海亮 《铁道货运》 2023年第1期31-39,共9页

为进一步提升铁路车站专用线、岔线等非集中区调车作业技术水平,实现调车作业安全防护、辅助控制自动化,针对因天气条件恶劣、照明条件差和曲线过大等不利因素带来的安全隐患,在分析定位精度、架构设计、安全防护和网络通信技术的基础上... 为进一步提升铁路车站专用线、岔线等非集中区调车作业技术水平,实现调车作业安全防护、辅助控制自动化,针对因天气条件恶劣、照明条件差和曲线过大等不利因素带来的安全隐患,在分析定位精度、架构设计、安全防护和网络通信技术的基础上,通过优化组合定位算法和设计完善信息融合架构,引入数字轨道地图技术,构建基于数字轨道地图辅助的BDS RTK差分定位、惯性导航组合定位算法和雷达测距相融合的双反馈回路,嵌入速度控制模块,设计研发推送调车作业辅助控制系统,实现调车作业过程中移动因素的实时交互、控制,并将系统中的动态信息进行综合显示,从而实现推送调车作业的精准实时控制。 展开更多

关键词 铁路 调车作业 数字轨道地图 BDS RTK差分定位 惯性导航 雷达测距

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基于UKF的数字轨道地图的三维线路生成方法 被引量：4

3

作者 陶维杰 蔡伯根 +2 位作者 刘江 王剑 上官伟 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期227-236,共10页

针对基于卫星导航系统的列车定位对数字轨道地图的实际需求,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波的线路估计方法,生成线路的三维数字轨道地图;对于铁路线路的3种平面线形(直线、缓和曲线和圆曲线),采用以里程为参数的菲涅尔(Fresnel)积分模型... 针对基于卫星导航系统的列车定位对数字轨道地图的实际需求,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波的线路估计方法,生成线路的三维数字轨道地图;对于铁路线路的3种平面线形(直线、缓和曲线和圆曲线),采用以里程为参数的菲涅尔(Fresnel)积分模型统一建模;对于纵断面的直线和曲线,采用二次曲线模型建模;用无迹卡尔曼滤波对模型的状态(里程、三维坐标)和参数(方位角、曲率、曲率变化率、坡度、坡度变化率)进行联合估计;将归一化新息平方和估计距离误差作为线路分段的判断条件,最终用分段点和几何参数完成三维线路的生成;采用仿真的平面线路数据对比了离散点法、三次多项式法和本文Fresnel法,利用青藏线14.7km的实测数据进一步对Fresnel法进行了验证。仿真结果表明:在相同的误差要求下,3种方法的平面距离误差均值都在0.024m以内,但Fresnel法采用了最少的分段点,数据约简率高达99.76%;Fresnel法的最大累积里程误差最小,由0.964m降低为0.060m,减少了93.77%;Fresnel法比三次多项式法的方位角和曲率估计精度都高,更加接近真值;实际数据测试结果表明Fresnel法分别采用22个和20个分段点及参数即可完成线路的平面曲线和纵断面曲线生成,平面和纵断面曲线距离误差均值都在0.03m以内,累积里程误差最大只有0.078m,位置精度和几何精度都较高。 展开更多

关键词 铁路通信信号 数字轨道地图 无迹卡尔曼滤波 平面曲线 纵断面曲线 参数估计

原文传递

数字轨道地图描述方法研究及通用轨道模型设计 被引量：2

4

作者 丁涛平 王剑 《铁道通信信号》 2014年第7期1-5,共5页

在对数字轨道地图格式描述方法的研究方面,欧洲起步较早。2001年欧洲制定了铁路应用标准数据接口——RailML,为数据存储和各应用间的数据交互提供了标准的格式规范。相对而言,国内尚无统一的铁路应用标准数据格式和组织规范。各研发单... 在对数字轨道地图格式描述方法的研究方面,欧洲起步较早。2001年欧洲制定了铁路应用标准数据接口——RailML,为数据存储和各应用间的数据交互提供了标准的格式规范。相对而言,国内尚无统一的铁路应用标准数据格式和组织规范。各研发单位根据自己研发的系统需求,自行定义数字轨道地图格式。对比了国内外常用系统数字轨道地图的描述方法,并根据列控系统的需求,提出了一种列控系统通用的轨道拓扑模型的设计方法。 展开更多

关键词 数字轨道地图 数据交互 传输 轨道拓扑模型

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列控数字轨道地图自动生成算法研究 被引量：2

5

作者 倪晓林 杨妮 张东 《铁道运营技术》 2010年第1期24-27,共4页

针对目前国内对轨道地图生成研究中所出现的问题及缺陷,提出了采用分段直线来近似表示圆曲线和缓和曲线的方法,并通过编程自动生成列控系统数字轨道地图。通过验证,说明轨道数字地图中采用折线逼近真实轨道是一种相对准确且高效的方法。

关键词 列车定位技术 数字轨道地图 分段直线 圆曲线 缓和曲线

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数字轨道地图线路特征分段拟合方法研究 被引量：1

6

作者 袁祎 陈光武 《铁路计算机应用》 2022年第9期7-13,共7页

基于全球卫星导航系统(GNSS,Global Navigation Satellite System)的列车定位技术降低了铁路建设与运营的成本,数字轨道地图作为地图匹配方法的基础,通常作为辅助定位手段对卫星定位偏差进行校正,对轨道线形进行准确描述及约简是轨道电... 基于全球卫星导航系统(GNSS,Global Navigation Satellite System)的列车定位技术降低了铁路建设与运营的成本,数字轨道地图作为地图匹配方法的基础,通常作为辅助定位手段对卫星定位偏差进行校正,对轨道线形进行准确描述及约简是轨道电子地图构建存储的前提。文章采用方位角近似估计曲率的方法对轨迹平面线形进行初步识别分类,为提高线形的拟合精度,引入自适应权值因子,对最小二乘拟合法进行优化,以消除大偏差观测数据对拟合趋势的影响,从而保证整体轨迹数据的平滑拟合及精度。实测车辆轨迹数据验证表明,该算法可对车辆轨迹线路特征进行有效提取及准确描述。 展开更多

关键词 全球卫星导航系统(GNSS) 数字轨道地图 平面线形 分段曲线拟合 方位角

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数字轨道地图构建方法研究 被引量：2

7

作者 蔡伯根 王剑 +1 位作者 汤建国 莫春明 《铁道通信信号》 2017年第S1期11-14,共4页

数字轨道地图是利用卫星导航系统进行列车定位的基础.在分析数字轨道地图生成流程及功能需求的基础上,开发了一套数字轨道地图工具链,包括站场图绘制、轨道地图测绘、轨道地图数据编辑和轨道地图验证四个软件.最后以丰台车站实地测量数... 数字轨道地图是利用卫星导航系统进行列车定位的基础.在分析数字轨道地图生成流程及功能需求的基础上,开发了一套数字轨道地图工具链,包括站场图绘制、轨道地图测绘、轨道地图数据编辑和轨道地图验证四个软件.最后以丰台车站实地测量数据的处理过程为例介绍了工具链的工作原理及处理效果,结果表明工具链的使用大大减少了人工作业量,提高了地图的精确度和可靠性,能满足列控系统的需求. 展开更多

关键词 卫星导航 数字轨道地图 工具链

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基于图论和面向对象的列控数字轨道地图研究 被引量：1

8

作者 陈德旺 高倩 裴丽君 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期64-68,共5页

将全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)结合在一起应用于轨道交通中,可提高列车定位精度、减少轨旁设备、降低建设和维护成本。一份结构合理的数字轨道地图可以提高列车定位的实时性和准确性。本文主要研究数字轨道地图的模型、设计... 将全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)结合在一起应用于轨道交通中,可提高列车定位精度、减少轨旁设备、降低建设和维护成本。一份结构合理的数字轨道地图可以提高列车定位的实时性和准确性。本文主要研究数字轨道地图的模型、设计和验证。首先,结合拓扑关系数据模型和面向对象数据模型的优点,对数字轨道地图进行建模;基于图论和面向对象的数据结构的思想,利用空间数据和对象属性数据实现数字轨道地图的设计。其次,结合图的深度优先搜索算法,提出对数字轨道地图连通性、合理性和正确性进行验证的算法。最后,本文在VC++平台下实现数字轨道地图的功能,并采用丰沙线三家店车站现场采集的GPS数据对数字轨道地图进行实验验证。结果表明本文提出的设计方法是可行的。 展开更多

关键词 数字轨道地图 列车定位 面向对象 图论 拓扑结构

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数字轨道地图线路分段表示方法研究 被引量：1

9

作者 夏青 杨剑锋 《铁路计算机应用》 2012年第4期9-11,共3页

将GNSS与数字轨道地图相结合应用于列控系统,可降低建设和运营成本,实现智能化列车控制。但大量线路曲线在数字轨道地图中的表示是一个难点。本文提出一种线路分段表示方法,先根据角度差将线路划分为直线、圆曲线、缓和曲线,再用最小二... 将GNSS与数字轨道地图相结合应用于列控系统,可降低建设和运营成本,实现智能化列车控制。但大量线路曲线在数字轨道地图中的表示是一个难点。本文提出一种线路分段表示方法,先根据角度差将线路划分为直线、圆曲线、缓和曲线,再用最小二乘原理对3种线元分别进行拟合。根据算法编制计算程序,计算实例证明了算法的有效性,数据的精度和存储效率能满足应用需求。 展开更多

关键词 数字轨道地图 分段算法 最小二乘拟合 精度

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数字轨道地图数据平顺性检查算法研究 被引量：1

10

作者 王剑 杨孜 +1 位作者 刘江 蔡伯根 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期57-62,共6页

利用卫星导航实现多传感器列车组合定位必须建立数字轨道地图。在数字轨道测量数据处理过程中,轨道数据平顺性检查是非常重要的环节,而人工检查工作量大且无法保证数据准确可靠。本文使用短时傅里叶变换分析线路数据点夹角序列的幅度谱... 利用卫星导航实现多传感器列车组合定位必须建立数字轨道地图。在数字轨道测量数据处理过程中,轨道数据平顺性检查是非常重要的环节,而人工检查工作量大且无法保证数据准确可靠。本文使用短时傅里叶变换分析线路数据点夹角序列的幅度谱,通过对数据进行频域高通滤波排除线路弯道对平顺性检查的影响,从而直观的检查、定位线路中的数据不平顺区域。实验表明,该方法能够直观的呈现线路平顺性,并快速定位不平顺位置,在轨道地图GPS测量过程中降低人员工作量,保证数据准确、可靠。 展开更多

关键词 全球定位系统 数字轨道地图 数据平顺性 短时傅里叶变换

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嵌入式数字轨道地图数据管理平台的研究与设计

11

作者 陈德旺 魏天磊 侯赞 《铁路计算机应用》 2010年第7期4-7,共4页

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... 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。 展开更多

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

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