论文部分内容阅读
在我国铁路发展飞速的环境下,铁路和人们出行的联系愈加紧密,列车行驶的安全问题受到大家高度重视,良好的列车定位技术是保障列车安全运行的关键。基于卫星导航的列车定位技术一直是国内外研究的热点,并且北斗卫星导航系统(BDS)是我国自主研发、自主运行的全球卫星导航系统。因此研究基于BDS的列车定位技术对国家安全及社会经济是非常迫切的。为了更好的提高列车定位的准确性和稳定性,本文将基于BDS列车定位技术与地图匹配算法相结合来达到减小列车定位误差的目的。本文对基于BDS的列车定位地图匹配算法进行了深入研究,首先通过介绍BDS与地图匹配算法相关理论与技术,在此基础上提出了一种基于BDS的点到点的列车地图匹配算法,并通过基于概率估计的地图匹配算法来改进点到点的地图匹配算法。最后,本文通过对模型进行仿真,验证算法的有效性和可靠性。具体研究方法和创新性如下:1、针对列车定位模块精度易受干扰的问题,提出了一种基于BDS的点到点的地图匹配算法。通过设置相邻标记点的距离来进行网格划分,实现定位点与标记点的索引,缩小定位点相对应的标记点的范围,缩短了匹配时间;通过设计基于权重的匹配度函数将定位点与网格内的标记点进行匹配,将匹配度函数最大的标记点作为定位点的最佳匹配,并验证了该算法提高了列车定位的实时性和准确度。2、针对地图匹配的精度受限于原始定位数据的精度问题,提出了基于概率估计改进点到点的地图匹配算法。通过建立短时常误差模型,利用最小二乘法(LSA)提取定位信息的有色噪声,提高原始定位信息的精度;通过基于高斯(Gauss)白噪声位置概率估计的地图匹配算法设计来改进点到点的地图匹配算法,并通过仿真分析验证了该算法可以很好的提高原始定位数据精度,同时验证了该算法可以更好地提高列车定位地图匹配的准确率。