车载ATP作为列车运行控制系统中的核心,实现可靠实时的速度防护功能是列车自动控制中的重点课题。ATP的主要功能是根据车载和地面提供的综合信息,生成目标-距离模式曲线,实现列车自动超速防护功能,而实现逻辑运算的基本信息离不开准确实时的位置和速度信息。本文在分析研究了测速传感器的分类及特点、车载设备控车模式曲线的生成和制动距离计算、基于应答器的位置坐标系定位方法等,并以CTCS2-200C车载设备的一个现场运用案例说明定位应答器在位置校正中的作用。针对测速测距误差累计和依赖定位应答器的问题,分析了测速测距系统的误差来源,并根据不同误差源的特点提出相应补偿措施。针对主要的空转滑行误差,提出利用固定门限法进行空转滑行状态的检测,对明显的空转滑行检测有一定作用,并研究采用加速度传感器增强微弱空转滑行检测能力,并简要探讨了不同的误差补偿算法,提出尝试用多传感器信息融合技术减小误差的思路。在此基础上着重介绍了多传感器信息融合技术,分析比较了不同类型信息融合结构的优缺点。根据不同传感器的特点,深入研究探讨了最优信息融合估计方法,建立列车状态描述方程和信息处理算法模型,具体研究了基于Kalman滤波的融合方法应用。通过比较不同传感器测速定位的特点,对测量模型进行了相应的处理,把经典的信息融合算法应用到高速列车测速定位上。研究利用联邦卡尔曼滤波器进行多传感器信息融合的算法,并采用MATLAB进行仿真实验,验证方案可以提高速度位置信息的的准确度。参考ERTMS标准相关功能规范,提出测速测距系统与ERTMS核接口之间的系统框架,此框架宽泛灵活,明确通信协议标准。从实际开发,根据系统需求规范和FIS接口要求,设计测速测距子系统的软硬件框架,编写了测试软件并进行初步表决功能测试。该平台充分考虑了可扩展性和通用性,为冗余传感器的加入和融合算法的研究打下基础。