[发明专利]列车定位系统中卡尔曼滤波器的安全检测方法

摘要

本发明涉及一种列车定位系统中卡尔曼滤波器的安全检测方法，该方法包括以下步骤：1)对传感器进行故障诊断；2)基于第一轮轴传感器、GNSS和轨道电子地图的数据，采用扩展卡曼滤波方程，获得列车的定位结果；3)对列车定位结果进行卡尔曼滤波发散检验、轨道电子地图辅助检验和第二轮轴传感器辅助检验；4)通过检验后，计算出列车定位结果的最终定位位置及安全区间；5)基于上述计算过程设计出故障树，对列车系统进行安全性分析。与现有技术相比，本发明提供了列车定位的系统级故障树分析方法，具有可靠、稳定、安全等优点。

主权项

1.一种列车定位系统中卡尔曼滤波器的安全检测方法，所述列车定位系统中的传感器包括GNSS、轨道电子地图、第一轮轴传感器和第二轮轴传感器，其特征在于，所述列车组合定位系统的故障检测方法包括以下步骤：S1：对第一轮轴传感器、第二轮轴传感器、GNSS和轨道电子地图进行故障诊断，都无故障时，进行S2；否则结束；S2：基于第一轮轴传感器的测速数据、GNSS定位数据和轨道电子地图数据，利用扩展卡曼滤波方程，获得列车的定位结果，进行S3；S3：对S2所获得的列车定位结果，进行卡尔曼滤波发散检验，如果判定出列车定位结果不发散，则进行S4，否则判定卡尔曼滤波发散，当前不使用滤波结果；S4：将S2所获得的列车定位结果投影到轨道电子地图数据，获取横向偏差；设定轨道电子地图检测阈值，如果横向偏差小于轨道电子地图检测阈值，则进行S5，否则判定卡尔曼滤波误差超差，当前不使用滤波结果；S5：将S2所获得的列车定位结果投影到轨道电子地图数据，按时间段获取定位里程；设定轮轴传感器检测阈值，如果每个时间段内，定位里程与第二轮轴传感器测量距离之差小于轮轴传感器检测阈值，则进行S6，否则判定卡尔曼滤波误差超差，当前不使用滤波结果；S6：；判定当前卡尔曼滤波结果可用，使用当前卡尔曼滤波获得当前安全定位区间；S7：设计出基于卡尔曼滤波的列车组合定位系统的故障树，对列车系统进行安全性分析。