基于GPS的机车车辆运行姿态监测及预警系统项目可行性研究报告.pdf

基于GPS的机车运行姿态监测及预警系统

可行性研究报告

二零一四年十一月
目录

一、项目目的和意义........................................................3
二、项目概况.............................................................3
三、项目的意义与重要性...................................................4
四、国内外研究现状、水平及发展趋势........................................5
1、研究现状........................................................5
2、存在的问题......................................................5
五、总体目标和建设内容....................................................6
1、总体目标........................................................6
2、建设内容........................................................6
六、总体技术方案..........................................................6
1、系统设计的总思想................................................6
2、设计原则........................................................6
3、总体设计........................................................7
（1）系统架构图................................................7
（2）软件系统架构..............................................9
（3）硬件体系架构..............................................9
（4）系统主要功能和技术指标...................................10

基于北斗的机车车辆运行姿态监测及预警系统

可行性研究报告

一、项目目的

在中国这样一个地大物博、幅员辽阔的国家，铁路交通是最重要的交通工具，是国
家运输体系的骨干，承担着远距离、大运量全天候的运输需求，具有受气候影响小、绿
色环保、低排放的优势。在过去二十多年里，政府对铁路实行优惠政策，为加快铁路发
展创造了有利条件。但与国民经济与社会发展的需要相比，我国铁路无论是规模还是质
量都还有很大的差距。从数量上看，铁路路网密度仍处于较低水平，远落后于发达国家
的平均水平；主要运输通道客货运输能力严重不足，制约了国民经济的发展。从质量上
看，铁路的技术装备水平和管理水平与发达国家又较大差距，便捷性、舒适性、准时性、
安全性等还远远不能满足旅客和用户的要求。随着我国铁路体制的改革，在未来很长的
一段时间内，铁路建设将是我国经济发展领域中一个非常的亮点。
我们经常会看到世界各国发生列车脱轨翻车的意外事故，如大风、山体滑坡、铁轨
弯曲变形等原因造成的列车脱轨、翻车事故层出不穷，造成极大的人身伤亡和经济损失。
而新疆地区地处大漠戈壁，每年受西伯利亚、乌拉尔山冷空气的影响，大风频繁。强冷
空气经过山口时产生狭管效应，风速加大。同时受新疆北高南低地形影响，大风顺坡而
下，锋利强劲。尤其在兰新线西段百里风区（雅子泉至红旗坎站间）和南疆先百里风区
（吐鲁番至鱼儿沟站间），瞬时风速高达64m/s。据不完全统计，新疆铁路运输因风沙
造成的行车安全事故总计38起。因大风造成的列车停轮次数更是数不胜数，严重影响
了铁路运输的效益。为防止此类事故的发生，迫切需要对机车车辆运行时姿态进行监测，
并在车身发生倾斜时能够发出报警信息，提示列车处于不安全状态，提醒司机紧急制动，
防止事故发生。

二、项目概况

全球定位系统的出现，开创了人类导航技术的新时代。特别是把GPS定位的准确
性与电子地图的直接性以及计算机的多媒体特性生动形象地结合在一起的车载定位导
航系统的出现，使导航技术进入了一个全新的领域。配合电子地图，GPS的定位信息可
以通过计算机在