1、應答器是歐洲列車控制系統(tǒng)(ETCS，European Train Control System)和中國列車控制系統(tǒng)(CTCS，Chinese Train Control System)的主要定位設備。為了提高定位精度，保證列車控制系統(tǒng)的安全運行，為列車提供盡可能詳細的股道、定位、線路參數(shù)等重要信息，就需要在軌道沿線高密度的鋪設應答器，增加了系統(tǒng)的建設成本和后期的維護工作量。如何滿足列車定位精度的同時降低成本對列車控制系統(tǒng)的發(fā)展具有重要的

2、現(xiàn)實意義。
　　國際鐵路聯(lián)盟(UIC)提出基于GNSS(Global Navigation Satellite System)定位并輔以組合定位技術，利用軟件模擬設置在軌道上的真實應答器，以減少真實應答器和相應軌旁設備的鋪設，從而大大降低系統(tǒng)成本。虛擬應答器已成為國際研究低成本列車運行控制系統(tǒng)的熱點。論文首先分析了虛擬應答器的功能需求和整體結構，對虛擬應答器框架進行了設計，應用了列車組合定位、數(shù)字軌道地圖和地圖匹配等關鍵技術，編制

3、軟件實現(xiàn)了虛擬應答器。
　　論文主要研究內(nèi)容包括以下四部分:
　　(1)虛擬應答器捕獲算法的研究。通過對虛擬應答器捕獲情況和捕獲誤差的分析，結合車載里程計(ODO，odometer)和GPS(Global Position System)定位數(shù)據(jù)，提出了基于速度預測的捕獲算法和基于加速度預測的捕獲算法，并對算法進行了驗證。
　　(2)基于GNSS的虛擬應答器的設計。虛擬應答器程序主要在Linux環(huán)境下運行，包括:定位單

4、元模塊、安全判別模塊和VB(Virtual Balise)模塊。
　　(3)虛擬應答器監(jiān)測程序的設計。監(jiān)測程序是為了實現(xiàn)虛擬應答器運行狀態(tài)的可視化，主要包括:數(shù)據(jù)分析顯示、定位狀態(tài)顯示、列車運行狀態(tài)顯示以及虛擬應答器狀態(tài)顯示等四部分。
　　(4)虛擬應答器與真實應答器的測試比對方法和比對程序的設計。為了測試在實際使用中對同一應答器虛擬應答器能否與真實應答器一樣對其進行準確捕獲并發(fā)出正確的報文信息，論文提出了一種現(xiàn)場測試方法并