实时精确列车测速定位对列车运行控制具有重要意义,近年来,北斗(Bei Dou Navigation Satellite System,BDS)、GPS(Global Positioning System)等全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)在铁路列车定位中的应用已成为一种重要发展趋势。卫星定位性能受信号观测条件直接影响,当列车进入或通过带有雨棚等遮挡物的铁路站场时,卫星信号可视性会受到极大限制,观测质量无法满足定位精度、连续性和可用性需求。地基伪卫星(Pseudolite,PL)技术近年来愈发得到关注,能够辅助全球导航卫星系统构成空-地协同信号服务体制,在空间导航卫星信号观测受限环境下提供增强的定位服务,能够在铁路站场区域辅助GNSS实现无缝化列车定位,对保证列车安全、高效运行具有重要支撑意义。为此,本文提出一种面向铁路站场GNSS受限环境的伪卫星辅助列车定位方法,设计了一种基于聚类的新型萤火虫算法,针对特定站场GNSS观测条件的受限特性,构建了一种基于改进萤火虫算法迭代优化的站场伪卫星空间布局寻优方案,并面向GNSS导航卫星、伪卫星组合观测框架提出了可适于不同观测条件的GNSS/PL组合列车定位解算方法。论文完成的主要研究工作包括:(1)总结了GNSS和伪卫星的误差来源,设计了GNSS/PL组合定位模型,构建了GNSS/PL一体化列车定位系统结构和伪卫星布局设计方案;(2)提出了基于聚类的改进萤火虫算法,运用自适应步长、邻域拓扑结构以及基于聚类的广义中心粒子引导策略,对常规萤火虫算法进行了优化;(3)提出了完整的铁路站场环境伪卫星布局优化方法,充分考虑带遮挡站场环境和列车运行过程的时空域约束特性,将性能指示因子用于改进的萤火虫优化算法确定伪卫星优化布局方案,辅助实现GNSS/PL组合定位解算。本文运用实际站场实验采集数据和专用仿真系统构建了验证环境,分别从布局寻优算法性能、伪卫星空间布局特性和GNSS/PL组合定位性能三个方面进行测试验证。通过10个基准测试函数、4种同类萤火虫优化算法进行对比测试,验证了本文提出的基于聚类的改进萤火虫算法的性能优越性;在伪卫星空间布局特性方面,面向特定站场环境将经优化所得伪卫星布局方案与多个参考布局方案进行对比,验证了本文提出的伪卫星布局优化方法的有效性;在GNSS/PL组合定位性能方面,将实际卫星导航接收机定位输出与优化伪卫星布局下的GNSS/PL组合定位结果进行对比,分析了列车在站内雨棚遮挡区域引入伪卫星辅助列车定位的性能优化水平,验证了本文提出的伪卫星布局优化及辅助定位方法对基于单一GNSS定位的性能增强能力,为解决铁路站场及其它受限观测环境中的列车定位无缝优化问题提供了有效途径。图66幅,表24个,参考文献67篇。