论文题目: 企业铁路智能运输调度系统关键技术研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 计算机应用技术
作者: 魏臻
导师: 韩江洪
关键词: 铁路智能运输调度,铁路信号联锁,平面调车,机车作业,物流
文献来源: 合肥工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 信息的获取、信息流的传输和信息的共享是现代企业铁路运输信息化的主要目标,因此,信息技术正在成为构造现代企业铁路运输系统最重要的技术基础,全面开展企业铁路智能运输调度系统的研究符合这一技术发展的要求。 本文的研究是在我国企业铁路面临运量激增、简员增效的巨大压力下,围绕用现代信息技术改造传统指挥调度模式这一思路开展工作的。论文介绍了企业铁路运调作业的特殊性,研究了企业铁路智能运输调度系统的技术特点,提出了企业铁路智能运输调度系统的基本结构和组成,主要包括铁路信号计算机联锁子系统、调度集中子系统、调度监督子系统、机车无线作业信息子系统和物流信息子系统,详细描述了各子系统的功能。 针对铁路信号联锁系统的安全性与可靠性要求,提出了动/静结合的安全逻辑表达形式和单界面联锁—复合冗余结构以实现系统故障---安全;通过对数字化轨道表示模块的误差分析和误差补偿,建立了一种有效的表示判定方法;从离散事件系统的角度分析了平面调车系统中事件驱动过程的复杂性以及自然语言规则描述方式的缺陷,提出通过自动机模型描述平面调车系统,具体讨论了平面调车系统同时间自动机、下推自动机和通信有限状态机的关系,从状态划分、数据结构设计、状态转移流程等方面说明了基于自动机模型的平面调车软件的设计方法。 在机车无线作业信息系统的研究中,提出了一种机车区域限速的方法以及检测算法;说明了机车状态数据和语音数据同步重演的重要性,在构建了一种语音记录的数据结构基础上,对快捷播放模式和连续播放模式下的同步播放处理提出并实现了一种方案;为了减少机车作业背景下数字录音的数据量,在分析比较噪声和语音特性的基础上,采用滤波法、能量法与自相关函数法三者相结合的方法,实现了一种背景噪声抑制方案。 论文提出了企业铁路运输物流信息系统的系统架构、功能和工作流程;阐明了企业铁路物流信息系统与计算机联锁系统、调度监督系统、机车无线作业信息系统、车号识别系统、电子货票系统以及ERP系统的关系;建立了物流信息系统的UML建模方法,提出了车号与物流自动跟踪算法。论文还对调度作业计划编排的过程进行了描述,提出了企业调度作业计划智能编排的概念和一种设计方法的框架,介绍了任务计划解析模块和智能推理模块的设计思想。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 铁路运输调度的技术发展历程
1.3 企业铁路智能运输调度的需求
1.4 企业铁路智能运输调度系统的意义和技术特点
1.5 论文的内容安排
第二章 企业铁路智能运输调度系统结构和功能
2.1 企业铁路智能运输调度系统结构
2.2 计算机联锁与调度集中
2.2.1 铁路信号计算机联锁系统结构
2.2.2 计算机联锁软件
2.2.3 企业计算机调度集中
2.2.4 联锁控制设计原则
2.3 分布式调度监督
2.4 机车无线作业信息系统
2.5 物流信息管理
第三章 铁路信号计算机联锁的安全关键技术
3.1 铁路信号计算机联锁的逻辑变换
3.1.1 联锁信息的安全性分析
3.1.2 联锁信息的安全逻辑表达形式
3.1.3 联锁逻辑变换电路的设计
3.2 计算机联锁系统的冗余设计
3.2.1 冗余设计的一般方法
3.2.2 计算机联锁系统的冗余设计原则
3.2.3 计算机联锁热备冗余系统结构
3.2.4 单界面联锁—复核冗余的可靠性、及安全性分析
3.3 数字化轨道表示模块
3.3.1 基本工作原理
3.3.2 数字化轨道表示模块误差分析
3.3.3 误差补偿及调整方法研究
3.3.4 数据存储与轨道表示状态判定
3.4 故障安全型结合模块
3.4.1 道岔结合模块
3.4.2 信号机结合模块
3.4.3 辅助电路
3.5 计算机联锁软件的故障安全模型分析
3.5.1 联锁软件安全性需求的Petri网表达
3.5.2 联锁软件安全性测试用例的生成
第四章 基于自动机模型的平面调车系统设计方法
4.1 平面调车系统结构和系统指令
4.2 时间自动机和下推自动机模型
4.2.1 时间自动机模型
4.2.2 下推自动机模型
4.2.3 通信有限状态机模型
4.3 平面调车系统的模型化描述
4.3.1 平面调车和TA的关系
4.3.2 平面调车和PDA的关系
4.3.3 通信状态机结构
4.4 平面调车软件设计方法
4.4.1 状态和执行划分
4.4.2 数据结构设计
4.4.3 状态转移流程
4.5 平面调车的安全控制
第五章 机车无线作业信息系统的关键技术
5.1 机车状态监测和区域限速
5.1.1 机车状态监测
5.1.2 区域限速
5.2 机车作业数字化录音和信息分析
5.2.1 机车作业数字化录音系统结构
5.2.2 机车作业录音系统软件框架
5.2.3 机车信息分析
5.3 数字化录音的静音处理
5.3.1 语音和噪声特性分析比较
5.3.2 背景噪声检测和抑制算法
5.3.3 实验条件和结果
5.4 无线作业计划传输
5.4.1 无线作业计划传输流程
5.4.2 MAP27协议
5.4.3 作业计划传输的协议实现
第六章 企业铁路物流信息处理建模与分析
6.1 物流信息系统的技术结构
6.1.1 物流信息系统架构
6.1.2 物流信息系统软件体系
6.1.3 物流信息系统软件功能
6.1.4 物流信息系统的关联环境
6.2 物流信息系统分析和设计建模
6.2.1 UML统一建模语言
6.2.2 物流系统分析和设计建模
6.3 物流信息的数据分析
6.3.1 企业铁路物流信息的分类及特点
6.3.2 物流状态信息的数据分析
6.3.3 物流信息系统中的容错分析
6.4 车号与物流自动跟踪算法流程
6.4.1 车号自动跟踪算法流程
6.4.2 物流自动跟踪算法流程
第七章 智能作业计划编排方法框架设计
7.1 作业计划编排的过程描述
7.2 智能作业计划编排方法框架设计
7.2.1 调车作业计划智能编排的处理结构
7.2.2 任务计划解析模块
7.2.3 智能推理模块
第八章 结束语
8.1 研究总结
8.2 本文的创新处
8.3 工作展望
参考文献
攻读博士期间科研情况和发表的论文
发布时间: 2006-01-13
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