生成高精度轨道电子地图的数据处理方法
2016-04-10左自辉王开锋刘春雨
左自辉,王开锋,许 聪,刘春雨
(1.中国铁道科学研究院 铁道科学技术研究发展中心,北京 100081;2.中国铁道科学研究院 通信信号研究所,北京 100081)
高精度的轨道电子地图在列车定位、工务养护、通信运营维护等方面具有重要作用,比如利用电子地图的可视化特点,可以直观地显示线路、桥梁、隧道、车站等设施,为铁路运营维护提供准确的空间分析手段。由于采用铁路传统的测量方法难以获取轨道电子地图所需的大量基础数据,近年来,基于全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)的定位技术凭借着其操作简便、效率高的优势,逐渐成为采集轨道定位数据的主流方式之一。为此,有关学者对基于GNSS技术的定位问题进行了研究。Robert Libbrecht等研究了基于卫星定位的故障安全型列车定位系统[1],针对低运量线路提出了轨道电子地图的生成算法和生成规范,采用列车上装设的全球定位系统(Global Position System,GPS)设备进行线路数据测绘,最终合成数字轨道地图;但由于测量数据易受到各种随机噪声的干扰,使得测量数据的可靠性和可用性下降。K. Tysen Mueller研究了满足列车控制系统(Positive Train Control,PTC)精确定位需求的列车定位方法[2],该方法不但要采集GPS信息,还需要结合加速度计、光纤陀螺和转速计测出的列车加速度、列车速度,进行精确计算分析,方能得到准确的列车位置信息,方法较为复杂。
本文提出1种生成高精度轨道电子地图的数据处理方法,该方法采用卡尔曼滤波算法分别对运用GNSS车载设备多次采集到的同一条线路的轨道定位数据进行滤波,剔除采集信息中的野值,从而生成对应该线路的多条轨道曲线;……
