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基于车车通信的列控系统典型运营场景建模与验证
| 论文题名： | 基于车车通信的列控系统典型运营场景建模与验证 |
| 关键词： | 列车控制系统;运营场景;建模仿真;时间自动机 |
| 摘要： | 在CBTC列控系统的基础上，通过车地功能再分配、优化系统结构等形成了基于车车通信的列控系统。该传统具有配置设备少、系统接口和结构简单、维护成本较低等优点。由于列控系统是确保列车实现安全和高效运行的控制系统，如何确保新型的列控系统的功能性、性能性和安全性得到满足显得非常重要。 研究的主要内容是基于时间自动机的理论，通过系统建模分析验证工具UPPAAL，对基于车车通信的列控系统典型运营场景进行建模，验证了在该场景下列控系统满足功能性、性能性和安全性的要求。同时利用MATLAB仿真软件对基于移动闭塞制式的折返效率进行仿真验证。主要开展了以下相关工作: (1)对比分析CBTC列控系统和基于车车通信的列控系统的系统架构及控车过程，比较系统架构时以CBTC列控系统作为参考，将比较分为既有功能模块、新增功能模块和相同功能模块转移。比较控车过程时，提出两套系统移动授权生成过程和联锁控制进路存在显著差异。根据比较结果选取移动授权生成场景和折返场景作为列控系统的典型运营场景。 (2)明确典型运营场景中包含的对象，如系统的关键设备、彼此交互的信息、实现的流程等。对典型运营场景的术语、功能、通信、环境、特性、属性进行提取。 (3)运用时间自动机建模工具通过设置通道、全局变量和函数等，对典型运营场景中各对象进行了模型建立，并构造了时间自动机的积。使用UPPAAL验证工具，结合系统的功能性和实时性需求，以及异常情况下的处理要求对典型运营场景的时间自动机模型进行了分析验证。 (4)根据折返时间组成，以及列车运行过程速度变化情况，分别分析基于移动闭塞制式下和基于固定闭塞制式下的折返，通过分段计算时间，得出两种制式下的时间计算方法。最后通过MATLAB仿真折返过程得到仿真曲线，对列车通过道岔速度和折返时间进行仿真，验证了采用基于移动闭塞制式的方式可以有效提高折返效率。 |
| 作者： | 陈姣 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 唐涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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