CTCS-3级计算机联锁上位机系统仿真研究

论文摘要

基于我国铁路目前及未来的发展需求,铁路部门提出了发展适于我国国情的CTCS（中国列车运行控制系统）系统策略。客运专线作为解决当前运输能力不足和运输质量低等问题的有效方法,被放置在非常重要的位置。目前,我国在既有线改造及客运专线建设中推广和使用CTCS-3级列车运行控制系统（简称C3）。计算机联锁系统可以增强铁路行车安全性、提高运输能力,C3客运专线的车站信号控制均采用计算机联锁系统。C3列车运行控制系统是一个庞大复杂的系统,计算机联锁是其站内子系统。我国目前处于初期阶段,应用技术水平还需要不断的提高和完善。在研究开发C3系统的过程中,计算机仿真技术将有很大的用武之地。通过参照国内外技术规范,对C3级联锁上位机系统进行模拟仿真,有助于完善技术,为实际应用奠定基础。同时可以在本专业实验教学上进行仿真实验,提高学习效果。CTCS-3级计算机联锁上位机仿真系统,是根据C3级计算机联锁系统组成结构、功能的要求,并参照C3系统总体技术规范设计的。本文通过对C3上位机系统组成结构、功能、接口的分析和研究,完成以下工作：给出了C3上位机仿真系统结构划分和各子系统功能需求分析；详细分析了各功能模块的设计方案；利用Visual C++开发平台进行C3计算机联锁上位机系统的软件开发,实现了CTC、上位机以及维修机的主要功能,包括：人机界面信息显示、操作命令处理、与CTC和联锁下位机的网络通信、数据存储并回放等。最后通过各子系统的联调,完善并验证了上位机仿真系统的功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 计算机联锁系统的研究现状
• 1.3 本论文研究意义
• 1.4 论文主要内容
• 第2章 计算机联锁系统分析
• 2.1 传统计算机联锁系统
• 2.1.1 基本结构
• 2.1.2 功能分析
• 2.2 CTCS-2级计算机联锁系统
• 2.3 CTCS-3级计算机联锁新技术特征
• 2.3.1 CTCS-3级计算机联锁系统结构分析
• 2.3.2 CTCS-3级计算机联锁接口功能
• 2.3.3 CTCS-3级计算机联锁的新技术体现
• 本章小结
• 第3章 仿真系统的功能需求分析及设计
• 3.1 仿真系统结构划分
• 3.2 通信帧格式约定
• 3.2.1 操作命令格式
• 3.2.2 返回信息格式
• 3.3 各子模块分析与设计
• 3.3.1 操作命令处理
• 3.3.2 人机界面表示信息处理
• 3.3.3 子系统间的网络通信
• 3.3.4 数据库操作模块设计
• 本章小结
• 第4章 仿真系统的开发实现
• 4.1 开发工具介绍
• 4.2 站场控制对象的类描述
• 4.3 界面显示的实现
• 4.3.1 信号机
• 4.3.2 轨道和道岔
• 4.3.3 移位解码
• 4.3.4 应用程序外观
• 4.4 生成命令字
• 4.4.1 进路命令
• 4.4.2 其他操作命令
• 4.5 网络通信实现I/O交换
• 4.5.1 通信模式介绍
• 4.5.2 命令、返回信息取值说明
• 4.5.3 线程互斥
• 4.6 存储与回放
• 4.6.1 Visual C++数据库开发介绍
• 4.6.2 信息的写和读
• 4.7 系统联调
• 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文