探索cbtc系统中列车安全定位方法的研究

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1、北京交通大学硕士学位论文CBTC系统中列车安全定位方法的研究姓名：刘宏杰申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：宁滨20080601北京交通大学硕士学位论文中文摘要摘要：作为轨道交通系统，安全和高效是其追求的两大目标。在基于通信的列车运行控制(CommunicationBasedTrainControl，CBTC)系统中，列车定位的安全性和精确性是保证列车安全和高效运行的前提。列车定位子系统在列车运行控制系统中起着非常重要的作用，列车定位的基本功能是在任何时刻、任何地方都能精确确定列车的具体位置，包括列车行车安全相关的间隔、速度及加速度等。论文根据CBTC系统

2、基于列车自主定位以及车．地双向、大容量无线通信实现移动闭塞的特点，设计实现了计算列车安全位置的方法，分析了列车的定位误差，并通过试验数据证明了该安全位置计算方法的合理性。论文提出了列车安全位置的含义及计算方法，通过对列车运行规律、定位误差、车地通信时延等的分析，设计了安全包络的组成，其中安全包络是指添加在非安全位置上以确保列车位置安全的一段距离。论文重点研究了安全包络中最主要的组成部分．列车定位误差，指出列车的空转与滑行是影响基于速度传感器和里程计的列车定位系统中定位误差的主要因素，总结了空滑的原因及控制策略，介绍了空滑检测及误差补偿方法。论文建立了列车空转与滑行的数学模

3、型，根据空滑模型研究了列车定位误差与空滑检测门限的关系，并找到最优空滑检测门限使列车的定位误差取得极小值。论文结合理论分析和实际CBTC项目的需要改进和简化了列车的安全包络，对安全位置的计算方法进行了编程实施，并通过现场试验数据验证了该列车安全位置计算方法在保证列车安全与系统效率之间取得的平衡，证明了该计算方法的合理性。关键词：CBTC；安全位置；安全包络；定位误差；空转／滑行分类号：U49ABSTRACTABSTRACT：Fortherailtransportationsystem，themaingoalsfiresafetyandefficiency．InCommun

4、icationBasedTrainControl(CBTC)system，thesafeandaccuratelocationofthetrainisthepreconditiontoensurethetrainrunsafelyandefficiently．Thetrainlocationsubsystemisveryimportantintrainoperationcontrolsystem．Thebasicfunctionofthetrainlocationsubsystemistopreciselydeterminethepositionofthetrain，in

5、cludingthesafetyrelatedtrainspace，speedandaccelerationanytime，anywhere．Firstly,thispapersearchesforthemethodsofcalculatingsafetylocationofthetrainaccordingtotheCBTCsystemcharacterizedwiththetrain’Sself-localizationandtrain．waysidebidirectional，greatcapabilitywirelesscommunication．Secondly

6、,thetrain’Spositionerrorisanalyzed．Lastly,therationalityofthismethodisprovedbyusingempiricaltest．Onthewhole，thispaperproposesthedefinitionandmethodsofcalculatingtrain’Ssafetylocation．Inaddition,byanalyzingthecharacteristicsofthetrain’Srunning,positionerrorandthedelayoftrain．waysidecommuni

7、cation，thecomponentsofsafetyprofileisdesigned，whichreferstothedistanceaddedtothenon—safetylocationinordertoensurethesafetyofthetrain．Further,thepaperfocusesonanalyzingthemaincomponentofthesafetyprofile-positionerror．Itispointedoutthattheslipandslideoftrainfirethekey