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原文传递高铁计算机联锁仿真培训系统——联锁软件的研究

论文题名：	高铁计算机联锁仿真培训系统——联锁软件的研究
关键词：	计算机联锁;仿真培训系统;高速铁路;人机界面;车务操作;软件开发
摘要：	计算机联锁系统是高速铁路信号系统的重要组成部分，是与行车安全直接相关的车站控制系统。随着高速铁路建设全面铺开，客运专线陆续开通运营，如何对一线技术人员以及在校学生，针对高铁计算机联锁系统的运营原理、操作方法和信号联锁试验进行有效培训就是一个日益凸显的问题。传统的培训、教学方式死板，缺乏与现场实际设备结合；现有计算机联锁仿真培训设备大多为一个站或多个站的单独仿真，主要针对车务人员的相关培训，针对联锁试验方法的培训涉及较少；针对高速铁路计算机联锁系统的培训设备更加少见。因此，有必要开发一种针对高速铁路的计算机联锁仿真培训系统，全面覆盖计算机联锁运营环境、集成丰富培训素材，使技术人员在设备运营环境中迅速上手工作，学生在教学过程中迅速熟悉设备原理及特点。　　本文首先分析了计算机联锁系统主要层次结构和功能原理，特别是高速铁路计算机联锁系统在功能和结构方面的特点。在此基础上根据在校学生、车务人员和电务人员培训内容的不同，本系统应具有以下培训功能：联锁基本概念培训、车站车务操作培训和信号联锁试验步骤培训。为覆盖不同培训对象的需求、使系统运行进一步贴近实际运营场景，将系统基本结构设计为三站四区间环形站场结构；并在车站人机界面中集成培训功能。三个车站为计算机联锁测试标准站、高铁站和6502教材中的举例站；区间选择目前广泛应用的自动闭塞区间、半自动闭塞区间、CTCS-2区间和CTCS-3区间。　　高铁计算机联锁仿真培训系统包括车站联锁仿真机、车站模拟机和区间仿真机。车站联锁仿真机具备人机界面显示功能、联锁控制功能、培训考试功能；车站模拟机具备车站设备模拟功能、故障联锁关系设置功能和模拟行车功能；区间仿真机具备区间模拟行车功能、区间模拟点灯功能和区间模拟发码功能。车站联锁仿真机与车站模拟机、区间仿真机间采用以太网通信。在充分理解系统总体需求和系统结构设计的基础上，本文重点阐述高铁站联锁仿真机中联锁控制功能和区间仿真机的设计实现过程。联锁控制功能包括：一般联锁功能、高速铁路特殊联锁功能、模拟故障联锁关系处理功能、联锁功能与培训功能交互和外部通信接口。其中，高速铁路特殊联锁功能包括过走防护功能，点、灭灯控制功能，进站信号机黄闪黄显示，发车引导功能、进路一次解锁功能和接车限制功能。　　本文应用计算机仿真技术和面向对象的软件开发技术，基于 MFC框架采用 VC++语言，完成上述功能模块的程序编写，并整合系统使之正常工作。高铁计算机联锁仿真培训系统在展现不同站场中的各种联锁操作、不同制式区间的运行方式，集成丰富的培训内容和培训操作演练的基础上，培训对象能够使用系统自学自练，真正实现手把手培训教学，具有很好的交互性和用户体验。系统具有贴近现实计算机联锁系统，良好的可扩展性，覆盖绝大部分现有联锁操作情况，集成完整的信号培训知识和详尽的操作演练等特点。　　目前该系统在西华大学计算机联锁实验室、兰西电务段等地投入使用，从用户反馈情况来看，能够在实际应用中取得良好的培训效果。
作者：	姚文韬
专业：	交通信息工程及控制
导师：	旷文珍
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文