CTCS-3级列控轨旁子系统仿真平台设计与实现

摘要

CTCS-3级列控系统采用无线通信系统实现车地通信，是保障高速铁路中列车运行安全的关键系统。因此，有必要通过设计列控系统仿真实验系统来进行列控系统的研究、学习、测试等，为列控系统建设项目提供重要的技术支持。地面信号基础设备即轨旁设备，包括信号机、道岔、轨道电路、应答器等，是列控系统中的重要部分，在列控系统中发挥着重要作用，也是列控仿真系统需要重点进行研究的子系统。由于列控系统与现场轨旁设备实际相连的状态，在面积有限制的实验室环境下难以实现。因此，本文设计了能够模拟轨旁设备的轨旁子系统，为列控系统提供地面线路的仿真环境。该轨旁子系统能够根据线路数据，用软件模拟指定线路上的轨旁设备，实现轨旁设备与列控系统之间的信息交互，解决了列控仿真实验系统中有关轨旁设备的信息获取难题，从而为列控系统测试与研究提供良好的实验环境。　　本文以郑西客专的一段真实线路数据为例，使用VisualStudio2012开发环境，设计并实现了轨旁子系统仿真平台。首先，根据各种轨旁设备的功能和涉及到的列控规范，设计CTCS-3级列控轨旁子系统的总体方案，明确子系统的功能和结构；接下来，分析各种轨旁设备与其他子系统的信息交互接口，设计了轨旁子系统与联锁、列控中心、车载等其他子系统的通信接口；然后，设计轨旁子系统仿真平台的系统结构，完成仿真平台的软件设计。子系统软件可以分为数据存储、界面显示、逻辑运算、通信接口这几个部分，其中程序的逻辑运算，也就是轨旁设备信息的处理、计算这一核心内容，包括无源应答器报文编制、列车占用检查、设备监测、故障设置。根据上述设计实现的CTCS-3级列控轨旁子系统仿真平台，经过和其他子系统的通信测试，已实现了子系统总体方案中轨旁设备的工作模拟、通信交互、故障模拟、状态信息管理等功能。

目录

声明

第1 章绪论

1.1 论文研究背景

1.2 国内外发展现状

1.2.1 国内发展现状

1.2.2 国外发展现状

1.3 论文主要内容及结构

第2 章轨旁子系统总体方案

2.1 轨旁子系统的主要功能和系统结构

2.2 轨旁设备模拟

2.2.1 轨道电路

2.2.2 应答器

2.2.3 信号机

2.2.4 道岔

2.3 界面显示

2.4 本章小结

第3 章轨旁子系统的接口设计

3.1 与联锁子系统的接口

3.1.1 联锁子系统与轨旁子系统的通信

3.1.2 轨旁子系统与联锁子系统的通信

3.2 与车载子系统的接口

3.2.1 车载子系统与轨旁子系统的通信

3.2.2 轨旁子系统与车载子系统的通信

3.3 与列控中心子系统的接口

3.3.1 列控中心子系统与轨旁子系统的通信

3.3.2 轨旁子系统与列控中心子系统的通信

3.4 内部接口

3.5 本章小结

第4 章轨旁子系统仿真平台的软件设计

4.1 软件整体结构设计

4.2 数据存储

4.3 界面显示

4.3.1 站场图绘制

4.3.2 主界面菜单框架

4.4 逻辑运算

4.4.1 无源应答器报文编制

4.4.2 列车占用检查

4.4.3 设备监测

4.4.4 故障设置

4.5 通信接口报文显示

4.6 本章小结

第5 章轨旁子系统仿真平台的实现

5.1 仿真平台主界面

5.2 通信状态的显示

5.3 设备监测界面

5.4 报文显示界面

5.5 故障菜单和故障列表界面

5.6 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的论文