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基于SPN的RBC行车许可数据完备性建模和分析
| 论文题名： | 基于SPN的RBC行车许可数据完备性建模和分析 |
| 关键词： | CTCS-3级列车控制系统;数据完备性;行车许可;随机Petri网 |
| 摘要： | 随着我国铁路事业的发展，列车安全运行要求的提高，我国各科研机构和专家学者逐步开始走上了从理论研究为出发，分析列控系统安全性的道路。但目前，大多数对列控系统安全性评估的理论研究，普遍是通过建立系统设备可靠性模型进行的，而通过数据完备性提高列控系统安全性的研究还不多见。本文作者参加了轨道交通控制与安全国家重点实验室项目“CTCS-3级列控系统数据完备性”的研究，建立了行车许可(Movement Authority，MA)数据完备性模型，对MA的数据准备、计算和发送过程中的数据完备性进行了分析和研究。在CTCS-3级列控系统中，无线闭塞中心(Radio Block Center，RBC)是列控设备的核心，RBC和车载设备通过GSM-R进行车—地双向通信。RBC通过向列车发送MA完成对列车的安全控车，由此可见保证MA数据准备、计算和发送阶段列控数据的完备性对行车安全尤为重要。 本文在深入研究MA数据准备、计算和发送原理的基础上，从列控数据完备性的角度出发，将MA模型划分为MA数据获取模型、MA计算模型和MA发送模型三个模块。并在此基础上，运用随机Petri网(SPN)建模方法，建立了RBC行车许可数据完备性模型。三个模块模型均分为底层模型和顶层模型。其中三个模块的顶层模型分别实现了各自模块的功能需求，MA数据准备模块和MA发送模块的底层模型均为通信模型，MA计算模型的底层模型主要依据MA的计算原理对列车的运行场景进行识别，进而进入顶层的MA计算功能实现模型。与传统模型理论相比SPN建模方法，有效引入了时间概念，并防止了因状态爆炸和延时对模型造成的影响，非常适合对数据完备性中的时效性和实时性进行分析和研究。 最后利用建模和分析工具TimeNET4.0，对MA数据准备、计算和发送过程中的时效性和实时性进行了分析，验证了MA模型的正确性，得到了MA数据获取模型和MA发送模型的系统平均延时时间，并以不同系统周期为参数得到了模型成功率曲线和系统平均延时曲线。通过对曲线的分析，分析了系统平均延时、模型成功率与RBC系统周期的关系，对CTCS-3级列控系统理论研究具有一定借鉴意义。 |
| 作者： | 张栋 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 王俊峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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