编组站作业仿真平台相关问题研究及实现

编组站作业仿真平台相关问题研究及实现

论文摘要

本文以铁路大型编组站运输生产过程为背景,以培养铁路运输专业技术应用型管理人才为目的,以培养学生专业技能为着力点,进行了编组站作业组织仿真平台的构建,并对其实现方式进行研讨。本文研究的编组站作业模式、岗位设置以及各人机交互界面的表现方式均根据CIPS环境下成都北编组站的模式进行设计。本文基于MFC面向对象程序设计,运用计算机仿真技术、数据库技术等对编组站作业仿真系统进行了分析与设计,实现对铁路编组站技术作业过程的模拟演示,以及编组站部分作业功能的虚拟实现,达到接近于铁路现场实际的仿真实训目的。在此基础上,可以进一步开展铁路行车领域的理论研究以及仿真系统的研发工作。论文主要内容如下:1、本文首先分析了编组站作业仿真平台下编组站的作业组织流程、岗位设置,并对编组站作业仿真平台的整体结构进行设计2、根据成都北编组站的站场图形抽象其示意图,运用面向对象建模技术、图形技术构建数字化站场示意图及作业控制系统模型;3、在车站平面示意图上,通过光带推进的可视化方式动态展示车站行车组织作业过程,基于站场示意图对车站技术作业过程进行动态仿真;4、运用数据库技术对编组站作业仿真平台的数据库进行设计,并通过分析和整合车站联锁信息,实现了站内各固定设备的虚拟联锁;5、采用模块化程序设计方法,实现进路开放、保持、取消、人工解锁和人工延时解锁等功能的仿真;6、实现车站内信号机、道岔等设备的单独操作功能。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究背景与研究意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 本文的主要研究内容及方法
  • 1.3.1 本文的主要研究内容
  • 1.3.2 本文所采用的技术路线
  • 第2章 系统总体规划与设计
  • 2.1 编组站作业仿真平台的设计原则与依据
  • 2.1.1 仿真平台的设计原则
  • 2.1.2 仿真平台的设计依据
  • 2.2 编组站作业仿真平台作业需求分析
  • 2.2.1 接车作业流程
  • 2.2.2 发车作业流程
  • 2.2.3 解体作业流程
  • 2.2.4 编组作业流程
  • 2.3 仿真平台软件整体结构设计
  • 2.4 编组站作业仿真平台硬件方案
  • 2.4.1 编组站作业仿真平台的岗位设置
  • 2.4.2 系统硬件支持
  • 2.5 本章小结
  • 第3章 编组站作业仿真中的图形系统设计
  • 3.1 计算机仿真技术概述
  • 3.1.1 面向对象的设计理念
  • 3.1.2 面向对象方法的基本特征
  • 3.2 图形应用编程的相关概念
  • 3.2.1 图形设备接口(GDI)
  • 3.2.2 设备环境
  • 3.2.3 MFC的绘图设备类
  • 3.2.4 坐标映像方式
  • 3.3 图形系统功能需求分析
  • 3.3.1 表示系统功能分析
  • 3.3.2 信号员操作台功能分析
  • 3.4 面向对象的编组站培训仿真系统建模
  • 3.4.1 站内设备的定义
  • 3.4.2 设备对象的存储与管理
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 车站表示系统图形处理技术
  • 4.1 组织实现坐标系
  • 4.1.1 建立坐标系
  • 4.1.2 实际坐标与逻辑坐标的转换
  • 4.2 图形平移的矩阵方法
  • 4.3 鼠标滚轮实现无极缩放
  • 4.4 利用双缓存实现无闪烁刷屏
  • 第5章 编组站作业仿真平台数据库设计
  • 5.1 数据库技术概述
  • 5.1.1 数据库系统组成
  • 5.1.2 数据模型
  • 5.2 编组站作业仿真数据库设计的原则
  • 5.3 数据库及其连接方式的选择
  • 5.4 编组站作业仿真数据库设计
  • 5.4.1 数据库结构设计
  • 5.4.2 数据库整体设计
  • 5.5 联锁数据及其结构
  • 5.5.1 静态数据及其结构
  • 5.5.2 动态数据及其结构
  • 5.6 数据信息安全
  • 5.6.1 身份认证
  • 5.6.2 权限控制
  • 第6章 信号员操作系统功能模块设计
  • 6.1 进路建立子模块设计
  • 6.1.1 按钮处理流程
  • 6.1.2 进路选排流程
  • 6.1.3 进路锁闭子模块
  • 6.1.4 信号保持子模块
  • 6.2 进路取消子模块设计
  • 6.3 进路人工延时解锁子模块设计
  • 第7章 系统的实现
  • 7.1 站场表示系统
  • 7.1.1 站场表示系统界面
  • 7.1.2 表示系统的功能设置
  • 7.1.3 现车信息的显示
  • 7.2 信号员控制台
  • 7.2.1 操作表示界面
  • 7.2.2 联锁控制功能
  • 结论
  • 本文主要研究工作总结
  • 需要继续研究的问题
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 附录1:信号员操作台主要程序代码
  • 附录1-1 按钮处理子程序
  • 附录1-2 进路联锁检查子程序
  • 附录1-3 排列进路子程序
  • 附录1-4 人工延时解锁子程序
  • 附录1-5 取消进路子程序
  • 附录1-6 设置权限子程序
  • 附录2 表示系统部分功能实现代码
  • 附录2-1 全屏显示功能
  • 附录2-2 图形平移功能
  • 附录2-3 图形缩放功能
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
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