随着列车运行控制系统的发展,基于精确可靠列车位置的移动闭塞是未来发展方向。全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)能够提供位置服务,减少列控系统定位方法对轨旁设备依赖,基于卫星导航系统的自主定位是实现列车“车载中心化”的重要方式。然而铁路沿线环境复杂多变,山体、隧道等使卫星导航信号传播出现阻挡、反射,导致列车运行过程中的位置估计存在不确定性,卫星导航信号传播误差准确估计已成为卫星定位铁路安全中亟待研究的关键问题。本文提出一种列车动态运行环境下的卫星定位全路径误差建模及不确定度评定方法,该方法通过基于参数化特征的铁路典型场景辨识、三维场景建模、卫星导航信号射线追踪量化地面段传播误差,结合空间段规律性误差实现列车运行卫星定位全路径误差建模,基于测量不确定度理论和列车运行状态参数建立状态空间模型,实现动态测量过程中的不确定度评定。本文主要工作内容如下:(1)构建了卫星导航信号空间传播全路径伪距误差模型,从空间段和地面段进行全路径定位误差修正模型方法的数值量化,结合开阔场景下的静态测试验证误差修正方法的有效性。(2)针对地面段轨道沿线环境下的卫星信号传播观测质量,提出了一种铁路典型场景下卫星定位地面段误差建模方法。基于参数化环境特征的层次聚类算法进行铁路典型场景辨识,建立三维数字化场景,利用镜像法和射线追踪仿真方法进行卫星导航信号传播路径确定性建模,以半边天和城市峡谷场景为例,量化地面段传播伪距观测误差。(3)研究了列车卫星定位全路径误差及不确定度评定方法。采用高斯混合模型实现铁路典型场景下卫星导航信号传播全路径误差建模,基于测量不确定度理论和状态空间模型实现列车动态测量不确定度评定。利用京沈客运专线实测数据和灵敏度分析方法对提出的全路径误差建模方法进行实验验证。实验结果表明,本文提出的场景辨识方法可准确地将实测沿线环境划分为5种铁路典型场景,对半边天、城市峡谷2类场景下的信号传播路径建模,有效量化地面段误差,匹配现场定位结果误差变化趋势。考虑周边环境对卫星导航传播路径的影响,实现全路径误差建模及动态测量不确定度评定,与沿线实测数据进行比较证明了本文提出方法的有效性。图65幅,表27个,参考文献64篇。