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CTCS-3级列控系统仿真测试平台

作　者: 刘佳
导　师: 蒋大明
学　校: 北京交通大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: CTCS-3级 ATP外部实时环境仿真仿真测试平台车载列控系统
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

中国铁路已进入快速发展时期,对铁路的安全、快速和服务方面提出了更高的需求,铁路部门提出了发展适于我国国情的CTCS系统的技术规范,CTCS-3级列控系统成为中国铁路发展的主要方向。为提高研发效率并降低测试成本,根据CTCS-3级系统组成结构、功能要求,并参照ETCS-2级的功能需求规范和接口规范,设计了CTCS-3级列控系统仿真测试平台。本论文以广深港CTCS-3级列控系统仿真实验室建设与开发项目为背景,研究CTCS-3级列控系统仿真测试平台：ATP外部实时环境仿真子系统。ATP外部实时环境仿真子系统是CTCS-3级列控系统仿真测试平台的重要组成部分,以车载ATP为主要服务对象。本论文通过对CTCS-3级系统体系结构、功能、接口的分析和研究,总结出了ATP外部实时环境仿真子系统的逻辑结构划分、主要功能分析以及接口分析等。本文在上述分析与研究的基础上,对ATP外部实时环境仿真子系统的上位机软件的总体框架进行了设计,并利用VC++ 6.0设计实现了软件的主要功能,包括：脚本执行、TCR数字信号发送、应答器数字信号发送、列车速度实时计算、驾驶台模拟、ATP信号采集等功能,并设计实现了仿真系统内部的串口通信功能以及与其他子系统的网络通信功能。最后通过系统联调,完善并验证了ATP外部实时环境仿真子系统的功能。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 引言  11-18
  1.1 列控系统简介  11-14
    1.1.1 欧洲列车运行控制系统介绍  11-13
    1.1.2 中国列车运行控制系统介绍  13-14
  1.2 国内外列控系统仿真测试的研究  14-16
    1.2.1 国外的研究  14-15
    1.2.2 国内的研究  15-16
  1.3 论文的研究意义和背景  16
    1.3.1 论文研究意义  16
    1.3.2 论文研究背景  16
  1.4 论文主要工作  16-18
2 CTCS-3级列控系统仿真测试平台分析  18-25
  2.1 仿真测试平台概述  18
  2.2 仿真测试平台的功能需求分析  18
  2.3 仿真测试平台的构成  18-24
    2.3.1 地面子系统  19-21
    2.3.2 车载子系统  21-23
    2.3.3 地面综合仿真子系统  23-24
    2.3.4 ATP外部实时环境仿真子系统  24
  2.4 小结  24-25
3 ATP外部实时环境仿真子系统的结构与功能分析  25-33
  3.1 ATP外部实时环境仿真子系统的概述  25
  3.2 主要功能分析  25-27
    3.2.1 试验自动执行功能  25-26
    3.2.2 TCR信号发送功能  26
    3.2.3 应答器无线信号发送功能  26
    3.2.4 速度传感器模拟功能  26
    3.2.5 驾驶台模拟功能  26-27
    3.2.6 采集ATP输出信号功能  27
    3.2.7 网络通信功能  27
  3.3 结构及接口分析  27-32
    3.3.1 结构  27-30
    3.3.2 仿真系统内部接口  30-31
    3.3.3 仿真系统外部接口  31-32
  3.4 小结  32-33
4 ATP外部实时环境仿真子系统上位机软件的设计  33-54
  4.1 仿真系统的开发平台简介  33
  4.2 基于多进程、多线程的软件总体架构  33-37
    4.2.1 软件的总体框架设计  34-36
    4.2.2 进程间通信的设计  36
    4.2.3 子线程间通信的设计  36
    4.2.4 子线程间同步的设计  36-37
  4.3 上位机软件详细功能模块设计  37-45
    4.3.1 脚本执行功能的设计  37-39
    4.3.2 TCR数字信号、应答器数字信号发送功能的设计  39-41
    4.3.3 列车速度实时计算功能的设计  41-44
    4.3.4 驾驶台模拟功能的设计  44-45
    4.3.5 ATP信号采集功能的设计  45
  4.4 系统内部接口的串口通信设计  45-48
    4.4.1 仿真主机与轨道电路信号发生装置的接口  46
    4.4.2 仿真主机与模拟应答器模块的接口  46-47
    4.4.3 仿真主机与速度脉冲信号发生装置的接口  47
    4.4.4 仿真主机与PLC控制器的接口  47-48
  4.5 系统外部接口的网络通信设计  48-51
  4.6 界面设计  51-53
  4.7 小结  53-54
5 系统联调  54-60
  5.1 联调过程  54-55
  5.2 联调结果  55-59
  5.3 小结  59-60
6 结论和展望  60-62
  6.1 论文工作总结  60
  6.2 进一步展望  60-62
参考文献  62-64
作者简历  64-66
学位论文数据集  66

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