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基于二取二的列车组合定位系统设计与实现

作　者: 张福隆
导　师: 王剑
学　校: 北京交通大学
专　业: 智能交通工程
关键词: 二取二可靠性故障检测组合定位信息判决
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 40次
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内容摘要

基于多传感器的列车组合定位系统综合利用了多种定位传感器的优点,能够提高列车定位系统的精度,但是该系统还不能满足列车运行控制系统高可靠性、高安全性的要求,需要采用冗余技术进一步增强系统的可靠性。论文调研了冗余技术的国内外研究现状,并从系统危险侧故障检测能力的角度考虑,对几种典型的冗余结构进行了比较分析,从中选择了二取二的结构作为论文研究的列车组合定位系统的研究目标。根据二取二列车组合定位系统的功能需求,论文对系统的整体结构进行了设计,并对系统的工作模式进行了划分,对工作模式之间的转换条件进行了详细的阐述；以提高系统的故障(定位信息失效)检测能力为目标,论文从信息判决方式、信息判决的优先级两方面对信息判决机制进行了设计；在对系统进行设计的基础上,论文对系统的硬件、软件和同步机制的实现流程进行了详细的阐述,并对系统定位信息失效时的工作场景进行了设计与分析。按照设计实现的二取二组合定位系统的故障(定位信息失效)检测机制,在系统各个工作状态下,论文对单套列车组合定位系统与二取二列车组合定位系统输出的定位信息失效率进行了分析和比较,突出了二取二列车组合定位系统在降低系统定位信息失效率方面的优势；此外,论文通过对系统实际运行过程中的故障检测结果进行分析,对定位系统的GPS和ODO故障检测能力进行评估,验证了二取二列车组合定位系统的故障(定位信息失效)检测能力。论文最后对基于二取二的列车组合定位系统的设计思想进行了总结,为论文的后续研究提出了可行性建议,并对冗余技术在列车组合定位系统研究与应用领域的发展前景进行了展望。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 引言  11-18
  1.1 研究背景及意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-16
    1.2.1 冗余技术在列车运行控制中的应用研究现状  12-14
    1.2.2 冗余技术在列车组合定位中的应用研究现状  14-16
  1.3 论文的组织结构  16-18
2 列车组合定位系统可靠性分析  18-29
  2.1 可靠性概述  18-19
  2.2 冗余结构的可靠性分析  19-22
  2.3 列车定位传感器故障特性分析  22-28
    2.3.1 GNSS故障特性分析  22-24
    2.3.2 速度传感器故障特性分析  24-27
    2.3.3 列车组合定位系统的故障特性分析  27-28
  2.4 本章小结  28-29
3 二取二列车组合定位系统的设计与实现  29-48
  3.1 二取二组合定位系统设计  29-35
    3.1.1 系统整体结构的设计  29-30
    3.1.2 系统工作模式的设计  30-32
    3.1.3 信息判决机制的设计  32-35
  3.2 二取二组合定位系统实现  35-44
    3.2.1 系统的硬件实现  35-38
    3.2.2 系统的软件实现  38-42
    3.2.3 同步机制的实现  42-44
  3.3 系统工作场景分析  44-46
    3.3.1 失效模式场景分析  44-46
    3.3.2 临界模式场景分析  46
  3.4 本章小结  46-48
4 系统性能分析与验证  48-66
  4.1 系统性能分析  48-54
  4.2 系统性能验证  54-65
  4.3 本章小结  65-66
5 总结与展望  66-68
  5.1 本文的工作内容与结论  66
  5.2 进一步研究与展望  66-68
参考文献  68-71
索引  71-73
作者简历  73-75
学位论文数据集  75

基于二取二的列车组合定位系统设计与实现

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