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AIS、GIS在移动自动闭塞系统中的应用

作　者: 李金龙
导　师: 柳晓鸣
学　校: 大连海事大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 地理信息系统 船舶自动识别系统 移动自动闭塞系统 基于通信的列车控制系统 SuperMap
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 189次
引　用: 2次
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内容摘要


随着铁路即将进行的第六次大面积提速,我国已经融入了世界铁路提速的时代潮流,提速推动了铁路基础设施的改善,受到广大群众与社会各界的肯定。但随着铁路提速战略的实施,行车安全的问题凸现了出来。火车事故时有发生,有的造成人员伤亡,有的造成了列车颠覆,中断行车,给国家和人民的生命财产带来了巨大的损失。 铁路高速度、高密度运输的发展,必须依靠先进的铁路通信信号系统来进行控制和管理。固定闭塞系统在铁路信号系统中一直占据统治地位,但渐渐不能满足速度提升、运输密度加大的需求,对列车的类型以及环境的适应性也不强。移动自动闭塞系统运用了现代化的通讯手段和计算机自动控制技术进行列车运行状态的控制,从根本上改变了固定闭塞系统对列车运行的控制方法,有效地压缩了追踪列车间隔时间,提高了区间通过能力,是一种先进的列车运行控制系统。 本文首先讨论了MAS的研究背景、国内外发展的历史与现状,并对MAS的一个典型应用一基于通信的列车控制系统做了深入探讨。本文在前人对基于通信的列车控制系统研究的基础上,分析了基于通信的列车控制系统的优缺点,提出了基于AIS、GIS的移动自动闭塞系统的系统模型。本系统的技术特点:引入AIS的组网方式、SOTDMA通信方式、数据传输方式、数据封装形式等已在海上应用成熟的技术及方法;引入了地理信息系统的思想管理电子地图、铁路地理数据;与基于通信的列车控制系统相比,本系统的优点:在结构上采取分散式列车自动控制,降低了集中式车站管理如果车站系统出故障,系统瘫痪的风险,在安全上得到保障。 本文的软件仿真系统是利用北京超图公司的SuperMap Objcots 2003组件在VC++6.0集成环境下开发,软件系统可以实现电子地图的管理,属性数据库的查询、修改,列车AIS信息的编解码,并留有语音接口、列车制动接口。 最后,论文对所做的研究工作进行了总结,指出了进一步的研究方向。

全文目录


第1章 绪论  10-18
  1.1 MAS研究的背景  10-12
  1.2 国内外MAS研究的历史与现状  12-15
    1.2.1 国外MAS研究的历史与现状  12-13
    1.2.2 国内MAS研究的历史与现状  13-15
  1.3 本文的主要研究内容和研究方法  15
  1.4 本文的创新点和主要研究成果  15-16
  1.5 本文的结构特点  16-18
第二章 MAS技术基础研究  18-32
  2.1 MAS及技术探讨  18-23
    2.1.1 信号系统的闭塞方式  18-20
    2.1.2 移动自动闭塞的数学原理探讨  20-23
  2.2 MAS的典型应用—基于通信的列车控制系统(CBTC)  23-25
    2.2.1 CBTC的系统结构  23-25
    2.2.2 CBTC系统的工作原理  25
  2.3 列车无线定位技术及通信方式  25-30
    2.3.1 列车定位技术  25-29
    2.3.2 列车无线通信技术  29-30
  2.4 CBTC系统的不足  30-32
第三章 基于AIS、GIS的MAS系统  32-46
  3.1 系统设计目标  32-33
  3.2 系统的功能  33-34
  3.3 系统的技术手段  34-36
  3.4 系统的结构及模块实现  36-39
  3.5 系统的列车定位和无线通信技术  39-43
    3.5.1 GPS定位技术  40
    3.5.2 SOTDMA无线通信方式探讨  40-43
  3.6 系统的工作原理分析  43
  3.7 系统的特点  43-46
第四章 软件系统设计与仿真  46-76
  4.1 软件系统的整体设计  46-48
    4.1.1 软件系统的总体结构  46-47
    4.1.2 总体开发流程  47
    4.1.3 主界面  47-48
  4.2 GIS功能实现  48-56
    4.2.1 电子地图的制作  48-50
    4.2.2 数据存储  50
    4.2.3 数据管理  50-51
    4.2.4 图层控制  51-52
    4.2.5 地图文件操作  52-53
    4.2.6 电子地图操作  53-54
    4.2.7 电子地图风格设置  54-55
    4.2.8 专题图的制作  55
    4.2.9 属性数据库的操作  55-56
    4.2.10 查询功能  56
  4.3 列车AIS接口模块的实现  56-70
  4.4 其它接口模块的实现  70
  4.5 软件系统仿真  70-76
第五章 结束语  76-77
参考文献  77-83
攻读学位期间公开发表论文  83-84
致谢  84-85
研究生履历  85

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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