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第1章 卫星定位在铁路中的应用1

1.1 概述1

1.2 卫星定位2

1.2.1 全球定位系统（Global Positioning System）2

1.2.2 格洛纳斯定位系统（GLONASS）3

1.2.3 北斗卫星导航系统（BDS）4

1.2.4 伽利略全球定位系统（Galileo）6

1.3 国外应用7

1.4 国内应用9

1.5 小结11

参考文献13

第2章 青藏铁路15

2.1 概述15

2.2 多年冻土16

2.3 环境恶劣18

2.4 高原生态环境保护20

2.5 青藏铁路的发展23

参考文献25

第3章 青藏铁路列控系统ITCS27

3.1 定位方式27

3.2 通信方式28

3.2.1 GSM-R的特点28

3.2.2 GSM-R的功能29

3.3 增强型列车控制系统ITCS29

3.3.1 ITCS功能30

3.3.2 ITCS的系统设备组成31

3.3.3 ITCS工作原理32

3.3.4 系统可靠性分析33

3.4 车载数据库34

3.5 故障状态下的应急策略35

3.5.1 车载设备的失效模式35

3.5.2 轨旁设备的失效模式36

3.6 小结37

参考文献37

第4章 基于GPS定位系统的关键科学问题39

4.1 概述39

4.2 现有定位方式优缺点分析41

4.2.1 查询应答器定位42

4.2.2 多传感器信息融合的测速定位43

4.2.3 卫星导航定位44

4.3 GPS定位要求46

4.3.1 精确性要求46

4.3.2 实时性要求47

4.3.3 经济性要求48

4.3.4 抗干扰性要求48

4.4 关键科学问题48

4.4.1 错误数据检测49

4.4.2 GPS数据约简50

4.4.3 多GPS轨迹信息融合50

4.5 小结50

参考文献52

第5章 GPS错误数据检测53

5.1 概述53

5.2 四种错误模式及错误检测算法56

5.2.1 基于专家知识的四种错误模式56

5.2.2 四种错误检测算法57

5.3 集成错误检测方法和性能指标58

5.3.1 集成错误检测算法58

5.3.2 性能指标59

5.4 计算结果与分析59

5.4.1 设置阈值59

5.4.2 计算结果和性能分析61

5.5 小结64

参考文献65

第6章 GPS数据约简67

6.1 概述67

6.2 GPS数据的约简模型67

6.3 算法与性能指标68

6.3.1 算法1：采用“向前看”的理念68

6.3.2 算法2：基于二分法的约简算法69

6.3.3 算法3：采用广度优先策略69

6.3.4 算法的性能指标70

6.4 青藏铁路线实例研究71

6.4.1 数据说明71

6.4.2 算法结果分析与比较71

6.4.3 2δ方法证明75

6.5 小结76

参考文献77

第7章 多GPS轨迹信息融合79

7.1 概述79

7.2 约束K主曲线算法的数学模型80

7.3 三种迭代约束K主曲线算法81

7.3.1 分裂的优化算法——ALLopt82

7.3.2 改进的分裂优化算法——MPMopt82

7.3.3 划分合并优化算法——DCopt84

7.4 模拟数据仿真84

7.4.1 算法误差分析85

7.4.2 算法适应度分析85

7.5 算法的实际应用87

7.5.1 测试集187

7.5.2 测试集289

7.6 小结90

参考文献92

第8章 基于图论和面向对象的列控数字轨道地图95

8.1 概述95

8.2 数字轨道地图的设计97

8.2.1 整体设计97

8.2.2 空间数据库98

8.2.3 对象属性数据库99

8.2.4 空间数据和对象属性数据匹配100

8.3 列控数字轨道地图系统实现101

8.3.1 数据输入和显示102

8.3.2 生成结构、设置线间联系103

8.3.3 对象属性设置104

8.3.4 对象属性和空间数据的匹配104

8.4 列控数字轨道地图的验证及测试104

8.4.1 数字轨道地图验证104

8.4.2 现场数据测试105

8.5 小结108

参考文献109

第9章 总结与展望111

9.1 总结111

9.2 展望112