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山海关站计算机联锁教学仿真系统的设计与实现
| 论文题名： | 山海关站计算机联锁教学仿真系统的设计与实现 |
| 关键词： | 计算机联锁教学;软件仿真系统;层次结构;系统开发;模拟行车;故障演练 |
| 摘要： | 近年来，铁路建设已经成为国家基础设施建设中十分重要的一环。随着我国经济、科技实力的逐步提高，铁路现代化程度也在飞速提高之中，这其中最典型的代表就是多种型号的计算机联锁系统的应用。面对各类现场设备的更新换代，各车站基层作业人员的培训成为了一项亟待解决的问题。本文在参考实际计算机联锁系统的层次结构和实现方式的基础上，将电子教室模式引入到计算机联锁培训过程中。整个培训系统由联锁学员机和教师机两大部分构成。 本系统的研究从联锁系统的国内外进展入手，分析最新的联锁发展现状，总结实际联锁软件系统的开发方式。进而了解了铁路教学仿真设备的研究进展和应用情况，在大量文献和需求分析的基础上总结出了本系统的结构框架。本论文主要论述了联锁机的架构、仿真数据的组织和实现、联锁逻辑运算和通信系统的建立。在整个系统的开发过程中运用了面向对象的思想，在测试环节采用了黑盒测试和白盒测试的方法，还运用了可用性分析理论来论证软件的交互性能。本论文需要完成以下几个方面的工作: (1)本系统属于纯软件系统，为了真实的模拟现场情况，需要对所有的站场设备进行分类，设计其静态和动态属性，建立一个完整的系统数据库。在这个环节中，本论文将采用UML表示法进行分析和整理。 (2)本系统在Windows环境下使用VC++6.0进行开发，采用MFC框架。系统架构采用C/S模式，用户在多台计算机上分别安装学员机和教师机，在局域网内即可完成系统运行。 (3)本系统采用UDP协议完成通信功能。UDP协议具有实时性高、使用方式灵活、开发流程简单等特点。本系统对Socket套接字进行了封装以便系统能够对多类信息进行快速的分类处理。 (4)为了体现系统的教学性质，本系统在联锁学员机上增加了以往没有的模拟行车功能和站场复位功能，使得系统能够在脱离硬件的情况下完成列车运行调度仿真。本系统在教师机上增加了诸多故障设置和站场恢复功能。通过教师机对学员机进行故障设置，本系统能够完成多种复杂站场环境下的设备操作、进路排列和事故处理演练。在整个教学环节结束后还能够通过教师机完成站场初始化和系统关闭。 (5)系统开发完成后，需要进行大量的测试和总结工作。在本文的测试一章中还专门引入了联锁软件可用性分析，这在以往的联锁系统开发中较为少见。 山海关站职教科相关人员在使用了本系统之后表示，该系统能显著提高教学效率，节省了人力物力，展现了一种较为新颖的联锁系统培训模式。 |
| 作者： | 付哲 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 李绍斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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