基于GNSS的列车定位单元设计与性能评估方法

基于全球导航卫星系统GNSS（Global Navigation Satellite System）的列车定位单元具有覆盖范围广、定位精度高、维护成本低的特点,能满足现代铁路连续定位的性能要求,适合低密度线路的定位。本文设计基于GNSS的列车定位单元,针对系统性能中重要的两个参数的可靠性和安全性进行定性和定量计算。利用故障树分析方法,以定位单元无法完成定位功能为顶事件建立故障树进行分析。采用基于计算机的安全系统可靠性PDS方法,对定位单元的硬件安全完整性等级SIL（Safety Integrity Level）评价指标和每小时危险失效概率PFH（Probability of Failure per Hour）进行定量计算。实验结果显示：列车定位单元满足系统可靠性要求,各子系统板的安全性达到SIL2等级,经过功能验证实验,列车定位单元的实际定位误差小于2m,能够满足列车定位精度要求。