高精度的专用数字轨道地图,是基于GNSS的列车定位系统进一步提高列车定位精度,辅助列车监控运行状态和确立控制决策的基础保障。论文以大量实测轨道线路GPS数据为基础,以生成高精度数字轨道地图为目的,建立了轨道地图的地理信息和拓扑示意模型,研究了轨道地图的生成条件及算法,提出了轨道地图数据的组织结构和管理方法,实现了轨道地图的可视化平台。论文分析了青藏铁路实测GPS轨道地图数据,通过对错误数据进行检测和剔除,并在精度约束和数据存储条件下,利用逐次局部优化DP算法对轨道数据进行约简后,得到轨道线路的特征点。为满足轨道线路精度和形态的约束,论文首先通过“斜率差”法对轨道线路进行形态判别；其次,根据轨道线路特征点,以铁路关键设备位置为约束条件,采用三次样条函数、一次多项式等方法,拟合出轨道线路混合曲线,进而生成轨道地理信息地图；第三,基于混合曲线分段多项式,利用线性参考系统、动态分段模型理论,通过“曲线积分”生成了轨道地理信息地图,并实现了其与拓扑示意图的对应。最后,基于线性参考系统,论文提出了轨道地图数据的组织原则及存储结构,利用XML数据格式存储轨道数据,实现了轨道地图数据的跨平台共享。论文以青藏铁路某站为例,结合XML格式的轨道地图数据,利用Visual C++和MapX软件设计了一个能实现数字轨道地理信息地图与拓扑示意图的自动生成、对应及可视化数据追踪等功能的软件平台。