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现代有轨电车车载控制系统软件设计与实现
| 论文题名： | 现代有轨电车车载控制系统软件设计与实现 |
| 关键词： | 现代有轨电车;车车通信;人机交互;半实物仿真;车载控制系统 |
| 摘要： | 现代有轨电车的快速发展有效缓解了城市交通拥堵，同时也促进了有轨电车信号系统的发展。目前，国内已开通的有轨电车信号系统大部分采用传统CBTC系统模式，该系统由于轨旁设备多、系统接口多和授权获取过程繁琐等使车载子系统与地面系统通信量较大、通信时延长。而车载运行控制系统是信号系统核心单元之一和保障行车安全的关键，因此，论文设计了一种基于车车通信的有轨电车车载运行控制系统软件，可实现列车移动授权计算、联锁和区域控制功能。该系统对研发能增强车载功能、减少轨旁设备和控制系统灵活性的新型现代有轨电车车载运行控制系统具有积极意义。 系统主要分为数据通信单元、逻辑控制单元和人机交互界面三大部分。论文综合运用TCP/IP协议、通信容错校验技术、UML数据流分析方法完成数据通信单元设计。该单元主要包括系统应用层数据通信协议设计和基于UDP协议的数据通信服务子模块设计，实现对通信数据进行组帧和解帧功能;逻辑控制单元是以现代有轨电车信号系统业务流程、设备间的关联关系、移动闭塞的原理、以及安全制动模型为依据完成的，实现列车运行的数据整备、道岔控制、道口优先策略、进站出站的控制、移动授权计算以及列车运行控制等逻辑上的控制功能，并通过车轴转速测距法实时地采集列车运行速度和进行列车定位，同时通过读电子标签进行列车定位校准，依据整备数据排列进路;论文运用面向对象的技术与方法，将轨旁信号设备、车载计算机、有轨电车、车站、监控中心等进行UML建模并依据建立的模型完成人机交互界面单元的设计，该单元通过参数设置确定列车运行基本参数，通过注册完成发车前的数据整备，并在运行过程中将列车运行状态实时上传至车载计算机及监控中心。系统在室内沙盘实验环境下对系统进行了半实物仿真，实现了列车运行参数设置、轨旁信号设备人工控制、列车运行控制模式选择与控制、用户管理和数据管理等功能，达到了列车发车前的数据整备、运行过程中的自动驾驶和移动闭塞效果，满足现代有轨电车运行控制功能需求。 论文基于车车通信架构完成了车载运行控制系统软件设计，该系统与传统的架构系统相比，达到了减少地面信号设备、增强车载控制主动性和灵活性的目的，体现了以行车为核心的列车控制思想，为现代有轨电车车载运行控制系统的发展提供了参考。 |
| 作者： | 陈金林 |
| 专业： | 轨道交通电气化与信息技术 |
| 导师： | 华泽玺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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