列车运行控制系统控制列车运行的方向和时间间隔以及整体速度，这就保证 了列车的效率及安全。法国的 TVM430 和德国的 LZB 以及欧洲的列车运行控制 系统（ETCS）等[2-3]，都是国外典型的系统。为了满足列车运行的各种需要，我 国参照 ETCS 独立制定了中国列车控制系统(CTCS)，该系统是符合我国铁路运 行要求。我国研发的系统有 CTCS-0 到 CTCS-4 级总共五个等级的划分，对应了 列车运行控制系统中 CTCS-2 与 CTCS-3 级能满足要求，提速干线和高速线路是 其主要应用对象[4]。

列车运行控制系统的进一步研究，主要还是为了应对不断提高的行驶速度。 列车定位要保证连续不断且精确可靠，这样才能确保列车安全，达到提高列车运 行效率的效果[5-7]。

目前，很多列车定位方式应用于列车控制系统中，通常有轨道电路定位、计 轴器定位、查询—应答器定位、测速定位、交叉感应回路定位、GPS 列车定位、 无线电定位[8-14]、IPS 列车定位等。其中，有一种定位方式具有高精度、全自动、 低成本的特点，这种定位方式就是全球导航卫星系统，就是 GNSS。它能够应用 于铁路列车连续定位与管理[15-17]且保证列车定位的安全可靠，相比其他定位方 式，现代铁路有不少难以掩饰的特点：当处于低密度线路时，GNSS 能实现对列 车精确而且安全的定位，操作简单且成本更低；由于提供绝对定位坐标用以频繁 的误差校正，因此累积误差就不易产生；GNSS 卫星配套有低廉价格、廉价的维 护费及应用灵活特点的接收设备，使其更受欢迎；符合 CTCS 的规范要求，优化

操作以使得铁路调度能够变得更加灵活；可以使提供安全、连续、自动的位置信 息，得以减少轨旁设备[18]。

1.2 研究的问题

国内外的研究大多集中在对 GNSS 定位结果的应用上，主要包括轨道电子地 图技术[19-21]、列车的轨道占用识别技术[22-26]和与其它传感器的组合定位技术[27-29] 以及定位的完好性监测[30]等多个方面。针对列车定位中 GNSS 的研究则需要解 决如下的一些问题：

列车运行控制系统一般由卫星设备提供坐标信息来确定列车位置。一般情况 下列车定位的安全性要求由卫星定位接收机提供的三维坐标结果是满足不了的， 因此，为了获取列车卫星定位结果的精度指标以及可信度指标，需要研究解决列 车卫星定位安全的基本方法。

国计民生、战略保障都受到铁路运输的重要影响，这对国家的安全具有重要 作用。目前，美国的 GPS 定位是我国列车采用的主要卫星定位技术，而 GPS 是 由美国国防部建设的实行以军事应用为主、民用服务为辅的政策的定位技术，特 别是当涉及到美国国家安全时，GPS 民用信号会被关闭，但是我国采用以 GPS 为主要定位技术的铁路系统，因此这样就产生了重大的安全隐患。

北斗卫星有时候会由于复杂地形遮挡卫星信号而无法对列车进行精确定位。 因此，在采用单一的定位系统时会产生各种误差，这就造成北斗卫星系统的定位 精度低甚至不定位。重点研究北斗/GPS 双模卫星列车定位技术，充分利用 GPS 系统的优势参与解算，同时监测双模卫星数据来使卫星的定位能力得到提升，使 列车能够可靠定位。

综上所述，论文重点研究的问题如下几点： (1)研究北斗卫星定位所采用的算法，分析定位所产生结果的精度指标。 (2)研究北斗卫星载波相位周跳探测的技术，降低定位时的误差，提升定位

精度。

(3)研究北斗卫星满足精度要求的高精度单点定位技术。

1.3 定位技术的国内外研究现状