高速列车运行信息融合方法研究

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1、中图分类号：U284.48密级：公开UDC：本校编号：硕士学位论文论文题目：高速列车运行信息融合方法研究研究生姓名：马军学号：0210457学校指导教师姓名：陈小强职称：教授申请学位等级：工学硕士学位专业：电工理论与新技术论文提交日期：2014.12.20论文答辩日期：2014.12.13万方数据硕士学位论文高速列车运行信息融合方法研究StudyonFusionMethodofHigh-speedTrainRunningInformation作者姓名：马军学科、专业：电工理论与新技术学号：0210457指导教师：陈小强教授完成日期：2014年10月20日兰州交通

2、大学LanzhouJiaotongUniversity万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采

3、用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据兰州交通大学硕士学位论文摘要高速列车运行信息是高速列车实时监控及产生决策行为的基础，具有多变性、复杂性的特征。虽然传感器技术的发展为信息的获取提供了保障和便利条件，但在信息获取的广度与深度方面还有待进一步的提高，同时在获取信息的准确性和实时性方面还需进一步改善。采用信息融合的方法可以有效提高信息的完整性和准确性及信息传输的可靠性。针对列车运行信息的融合

4、方法问题本文以CTCS-3级列车为研究对象，把列车速度信息检测看作状态估计问题，把列车定位问题看作目标追踪问题，重点研究了列车测速信息融合方法、基于“当前”统计模型的列车位置信息融合方法、列车智能决策信息融合方法，仿真结果表明采用信息融合的方法对列车运行信息进行处理，对提高信息的准确性和可靠性具有较好的效果。通过对CTCS-3级列车运行控制系统的研究，首先从列车速度信息获取方式及系统要求出发，确定了速度信息融合方案。考虑到对于不能精确建立动力学数学模型和噪声模型的高速列车，对列车测速信息先采用扩展卡尔曼滤波方法对其速度信息进行动态状态估计，从而获得每路速度传感器

5、测量信息的最优估计，再利用主滤波器对子滤波器结果进行融合处理，提高决策速度，抑制滤波发散。仿真结果表明，融合后的测速信息更加精确，并提高了测速系统的生存能力。从目标追踪的角度对列车融合定位方法进行了研究，采用“当前”统计模型，选用GPS/DR融合定位组合，建立列车定位融合模型，提出采用无复位式（No-Reset,NR）联邦滤波器进行融合定位，仿真结果表明具有较好的跟踪效果。针对列车运行控制系统的决策对象与过程比较复杂且决策结果不易确定的特征，对模糊推理信息融合技术进行了研究，建立了模糊推理信息融合模型，采用SPN方法对列车控制专家知识进行表示，仿真结果表明列车运

6、行控制系统结合模糊推理信息融合技术进行决策，具有较好的控制效果。关键词：高速列车；信息融合；联邦卡尔曼滤波；融合决策论文类型：应用基础研究-I-万方数据高速列车运行信息融合方法研究AbstractHigh-speedtrainrunninginformationisthefoundationofreal-timedynamictracingmonitoringanddecision-makingbehavior,ithavethecharacteristicsofvarietyandcomplexity.Althoughthedevelopmentofsenso

7、rtechnologytoprovideinformationforthesecurityandconvenience,butthebreadthanddepthintheaccesstoinformationremainstobefurtherimproved,andtherealtimeandaccuracyofinformationneedtobefurtherimproved.Usinginformationfusionmethodcaneffectivelyimprovetheintegrityandtheaccuracyofinformationan

8、dreliability