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ITCS 27
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ITCS 29
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——ALLopt 82
7.3.2 改进的分裂优化算法——MPMopt 82
7.3.3 划分合并优化算法——DCopt 84
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1 87
7.5.2 测试集2 89
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