高速列车运行控制系统仿真

论文摘要

近年来,国家加大了对铁路的投资力度,我国的铁路建设进入一个高速发展时期。然而,由于国家在高速列车控制技术上的落后,保证列车安全高速运行的列车运行控制系统主要采用国外的技术设备。为了降低我国高速铁路的建设成本,保证铁路的可持续发展,提高列控系统特别是包含国外先进核心技术的列控系统的国产率具有重要意义。在列控系统国产化过程中,采用传统的现场实地实物试验方式,既给铁路运输带来不便,又要耗费大量的人力、物力和财力。仿真技术以其相似性、低成本、易修改性应用于高速列车运行控制系统,有其不可比拟的优越性。探讨中国铁路列车运行控制系统（CTCS）构成及各部分功能,特别是CTCS-2级列控系统的构成和各部分的功能,CTCS-2级列控系统ATP控制模式曲线计算所需要的地面参数。分析CTCS-2级列控地面点连式信息的构成,轨道电路根据列车占用情况和进路排列情况自动编码,向车载设备发送包括行车许可、空闲闭塞分区数量和道岔限速的连续信息;应答器在被车载设备激活后向车载设备发送线路状况和临时限速的点式信息。借助VC++平台设计并实现列控系统地面运行环境与控制命令模拟子系统。采用SQL Server2000设计子系统内部数据库,采用TCP/IP通信协议实现与车载子系统的信息交互,该子系统能够提供列车运行所需的地面信息并接收车载子系统传递的位置和速度信息。仿真软件主要由进路控制模块、轨道电路模块、应答器信息处理模块和界面显示模块组成。搭建的地面运行环境与控制命令模拟子系统可以通过理论分析和车载子系统对其可用性和正确性进行检验。地面运行环境与控制命令模拟系统作为研究列车在各种状况下运行现象的检验和辅助工具,具有很重要的理论和现实意义。既可用于车载系统的调试、演示,也可以可以用于培训司机的正常操作和事故演习,积累运行经验,提高处理突发事故的能力。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 列车运行控制系统概述
• 1.2.1 国外列控系统的发展概况
• 1.2.2 我国列控系统的发展概况
• 1.3 本文的研究工作及结构
• 2 列车自动运行控制系统理论
• 2.1 列控系统结构组成及各部分功能
• 2.2 CTCS-2级列控系统结构组成及各部分功能
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 技术条件
• 2.2.3 系统总体构成
• 2.3 CTCS-2列控系统ATP控制模式曲线
• 3 微机联锁及列控地面信息
• 3.1 计算机联锁软件的构成
• 3.1.1 进路控制过程
• 3.1.2 联锁数据概述
• 3.1.3 联锁软件模块流程
• 3.2 轨道电路低频编码特性
• 3.2.1 ZPW2000轨道电路的主要特点
• 3.2.2 轨道电路编码原则
• 3.3 应答器信息系统
• 3.3.1 应答器特性
• 3.3.2 应答器设置原则
• 4 高速列车运行控制系统的设计与实现
• 4.1 高速列车运行控制系统的总体结构
• 4.2 高速列车运行控制系统各模块结构及功能
• 4.3 高速列车运行控制模拟系统的设计
• 4.4 地面运行环境与控制命令模拟系统的软件实现
• 4.4.1 数据库模块的实现
• 4.4.2 进路排列模块的实现
• 4.4.3 轨道电路模块的实现
• 4.4.4 应答器模块的实现
• 4.4.5 界面显示模块的实现
• 5 高速列车运行控制系统的仿真分析
• 5.1 地面运行环境与控制命令模拟系统的仿真结果分析
• 5.2 高速列车运行控制系统的仿真结果分析
• 6 结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集