列车定位技术作为中国列车控制系统的核心支撑,其精度与可靠性直接关系到运输效率、行车安全及线路通过能力。然而,随着铁路网络的复杂性增加,传统的列车定位方法面临诸多挑战,尤其是在高密度、多变环境下的定位精度问题。
目前,轨道铁路普遍采用轨道车运行控制设备(GYK)、车轮编码器等进行定位。然而,轨道车运行控制设备存在信号漂移,车轮编码器含累积误差,且当前对轨道铁路定位测量的自动化和精确度要求逐渐提高,单独使用轨道车运行控制设备或车轮脉冲进行定位已不能满足用户需求。
因此,中国铁路昆明局集团有限公司玉溪供电段的张云峰、李应等研究者,设计出一种基于车轮编码器及轨道车运行控制设备信号的粒子滤波算法,实现在各信号源不稳定的情况下,综合推算出可信的定位信息。
该算法利用粒子概率密度表示当前车辆的起始位置,并通过粒子滤波算法进行运动趋势预测,实现综合定位。研究者通过结合粒子滤波技术和数据插值的方法,实现对列车位置的精确估计。实验结果显示,通过控制变量法及合理设置参数,本方法能将实际定位偏移控制在(0.02±0.01) km,降低了轨道车运行控制设备信号漂移引起的定位偏差。
在实际应用中,该算法展现出优异的测量稳定性和运算效率。特别是在南疆线路的实测验证中,算法成功解决了GYK断链问题,并能排除电磁信号干扰等不确定因素引起的GYK跳变的影响,同时保持了较高的定位精度和系统鲁棒性。未来,随着视觉传感、激光雷达等新型传感器技术的发展,如何将这些多源感知数据有机融入现有粒子滤波框架,以进一步提升系统的环境适应性和实用性,将成为下一步研究的重点方向。
本工作成果发表在2025年第12期《电气技术》,论文标题为“基于粒子滤波的铁路检测车实时定位方法”,本课题得到中国铁路昆明局集团有限公司科技项目的支持。


