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现代有轨电车正线道岔轨旁控制单元的研究与设计
| 论文题名： | 现代有轨电车正线道岔轨旁控制单元的研究与设计 |
| 关键词： | 轨道交通;有轨电车;道岔控制;交叉感应环线;可靠性;安全性 |
| 摘要： | 随着城市化进程的加速和社会经济的提升，城市规模扩张以及城市人口增长，交通拥堵和能源危机已成为全球面临的一个重要问题。为了解决城市交通拥堵，可持续发展的轨道交通已成为目前的有效手段。现代有轨电车以全新面貌重新登上历史舞台，其建设投资少、工程周期短、运营成本低、运输效率高、低碳环保和便捷准时等优点，已逐渐成为中小型城市发展公共交通的首选。现代有轨电车道岔控制单元是整个安全运营过程中的核心环节，根据车载控制设备和轨旁控制设备通过无线通信的方式完成对列车运行的控制及调度管理等任务。因此，设计出一套能保证列车安全并高效运营的正线道岔轨旁控制单元已经迫在眉睫。 首先，介绍了现代有轨电车的研究背景及意义，分别从国内外发展过程及现状进行详细说明，接着分析了现代有轨电车的适应性，就有轨电车的主要特点和技术特征分类展开研究；其次，通过分析现代有轨电车道岔控制的关键技术，分别从道岔控制的应用特点和工作场景确定了关键技术的设计基础和功能原理，并着重探讨了正线道岔控制技术设计思路以及道岔控制流程；再次，对道岔控制模式进行详细的分类介绍，接着对比得出道岔分散控制比集中控制更适合于现代有轨电车的运营，从而对道岔分散控制方案进行了比选设计，分别对基于交叉感应环线、基于WLAN无线遥控以及基于DSRC短程通信三种车地通信方式进行比较分析，最终得出基于交叉感应环线的控制方式可以满足现代有轨电车道岔控制的需求；然后，根据现代有轨电车的运行特点及运营组织方式设计出整体结构原理图，接着分别设计出了现代有轨电车道岔控制单元的硬软件结构图，着重从微处理器电路、检测电路、驱动电路、表示电路以及通信电路等硬件电路进行详细分析，接着阐述了软件设计的功能需求与通信协议；最后，通过马尔可夫模型计算法与故障树分析法对正线道岔控制单元的可靠性、安全性、可维修性以及抗干扰性进行详细评估并验证测试，结果表明控制单元符合现代有轨电车正线道岔轨旁控制设备安全标准的要求。 所设计的正线道岔控制单元已完成初步模拟测试，实践证明，该控制单元能够满足现代有轨电车控制系统道岔转换的需求，同时还具有体积小、功能完整、性能稳定、运行效果良好等特点，有较强的工程实用价值。 |
| 作者： | 王晓亚 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 陈光武 |
| 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 |
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