CTCS-3列控无线闭塞中心研究与仿真

论文摘要

随着我国经济的快速发展,高速铁路已经进入了快速发展的阶段。目前,CTCS-3级列控系统技术规范和关键技术正在研究之中,其中无线闭塞中心（Radio Block Center,RBC）是CTCS一3级列控系统的地面核心设备,主要实现移动授权的下达与列车间隔控制,是影响CTCS-3级列控系统控制精度、效率、可靠性和安全性的重要因素。本文在剖析了CTCS-3级列控系统的运行机制基础上,以无线闭塞中心作为研究对象,进行建模和仿真。本文介绍了国内外列控系统的发展与现状,并依据CTCS一3级列控系统做了详细的功能分解,得出RBC系统在CTCS-3级列控系统中的重要性和研究的迫切性。然后,分析了RBC系统在CTCS一3级列控系统中的作用和总体结构,给出了RBC系统功能需求和在主要控车运营场景下与车载设备的信息交换流程。根据RBC系统的结构功能引入有向图对RBC控车流程建立形式化模型,模型采用“由上而下”的思路将RBC控车模型分为顶层模型和各级子功能模型,子功能模型包括移动授权模型、注册与启动模型、等级转换模型、初始行车许可模型、RBC切换模型、临时限速模型和注销模型。在基于有向图的RBC控车模型基础上,以VC++6.0作为开发平台设计了RBC仿真系统,并结合计算机联锁仿真系统、调度中心仿真系统及车载仿真系统搭建起RBC的仿真环境。同时设计了RBC仿真测试方案,在所搭建的仿真调试环境下,完成了RBC多车运行控制、RBC切换等试验测试和功能验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外列控系统发展与现状
• 1.2.1 国外发展与现状
• 1.2.2 国内发展与现状
• 1.3 研究的目的与意义
• 1.4 论文研究的主要内容
• 第2章 RBC系统描述
• 2.1 RBC系统结构
• 2.1.1 RBC系统配置
• 2.1.2 RBC系统接口
• 2.2 RBC系统功能分析
• 2.3 RBC系统控车运营场景分析
• 2.3.1 RBC切换
• 2.3.2 行车许可
• 2.3.3 等级转换
• 2.3.4 注册与启动
• 2.3.5 临时限速
• 2.3.6 注销
• 第3章 基于有向图的RBC控车流程建模
• 3.1 RBC建模方法
• 3.1.1 模型理论分析
• 3.1.2 RBC模型的建立
• 3.2 RBC控车顶层模型
• 3.3 RBC控车子功能模型
• 3.3.1 移动授权模型
• 3.3.2 注册与启动模型
• 3.3.3 初始行车许可模型
• 3.3.4 RBC切换模型
• 3.3.5 临时限速模型
• 3.3.6 等级转换模型
• 3.3.7 注销模型
• 第4章 RBC仿真系统软件设计
• 4.1 RBC仿真系统总体功能框架设计
• 4.2 RBC内部功能模块设计
• 4.2.1 列车的注册与注销
• 4.2.2 RBC切换
• 4.2.3 移动授权
• 4.2.4 等级转换
• 4.2.5 临时限速
• 4.3 通信数据模块设计
• 4.3.1 与联锁系统的通信数据
• 4.3.2 与车载设备的通信数据
• 4.3.3 与CTC系统的通信数据
• 4.3.4 与相邻RBC的通信数据
• 4.3.5 RBC内部数据库数据
• 第5章 RBC仿真系统软件实现
• 5.1 RBC仿真系统环境设计
• 5.2 RBC仿真系统
• 5.3 其他仿真子系统
• 5.3.1 车载仿真系统
• 5.3.2 联锁仿真系统
• 5.3.3 CTC仿真系统
• 5.4 RBC列车运行控制仿真
• 5.4.1 RBC多车运行控制仿真
• 5.4.2 RBC切换仿真
• 总结
• 论文所做工作
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果