车站信号设备管理系统的设计与实现

论文摘要

铁路运输是国家的命脉,关系到国家的经济与生产,甚至国防安全。而车站信号系统是铁路系统最重要的组成部分之一,它保证了铁路运输的安全生产和高效运营。然而车站信号设备管理几乎还停留在七八十年代的管理水平中,虽然近几年车站信号系统使用了一部分微机监测设备,但由于功能不足使得监测设备的使用效率很低。车站信号设备管理已经完全不符合现阶段各个领域信息化发展的需要,随着铁路几次大提速,更是逼迫车站信号系统需要一个高效的管理平台。本文根据车站信号设备管理的现状,结合了地理信息技术、SQL Server数据库、ADO技术和专家系统理论,设计了车站信号设备管理系统。本系统重点设计和实现了设备信息管理和故障诊断两个模块。车站信号设备信息管理模块把组件GIS应用到车站信号设备信息管理系统中,实现了车站信号设备信息的图形化管理。前台采用VC++和MapObiects（ESRI）组件开发界面,后台采用SQL Server进行数据库存储,并通过编程实现地理信息数据（MapObiects支持的Shapefiles）在图层界面上的应用,通过使用ADO数据库接口来连接SQL Server数据库,实现了信息数据管理一体化、办公自动化、无纸化,从而提高了车站信号设备管理的效率。车站信号没备故障诊断模块把知识的规则表示法、框架表示法和面向对象表示法结合起来,构成知识的对象表示方法。整个模块以对象的层次结构为中心,以事件树作为故障诊断模型来设计知识库和推理机。推理机主要采用以事件树为模型的基于规则的推理机制,利用模糊推理计算故障隶属度来缩小故障范围和消解规则间的冲突。通过测试,本系统能够高效地管理车站信号设备信息,快速、准确的地推理出故障原因,该系统具有一定的实用性,能够弥补车站信号微机监测软件的不足。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.2 车站信号系统管理现状
• 1.3 完成的工作及意义
• 2 MapObjects组件及故障诊断专家系统介绍
• 2.1 MapObjects组件介绍
• 2.1.1 MapObjects概述
• 2.1.2 MapObjects组件组成结构
• 2.1.3 MapObjects组件与地图数据
• 2.2 故障诊断专家系统介绍
• 2.2.1 专家系统基本结构
• 2.2.2 知识库
• 2.2.3 推理机
• 2.2.4 专家系统其他组成部分
• 2.2.5 故障诊断专家系统
• 3 系统总体设计
• 3.1 系统设计原则
• 3.2 系统总体设计
• 3.3 系统功能设计
• 3.3.1 设备信息管理模块功能设计
• 3.3.2 设备故障诊断模块功能设计
• 3.4 数据库设计
• 3.4.1 地理信息数据库设计
• 3.4.2 设备信息管理数据设计
• 3.4.3 知识库数据设计
• 3.5 界面设计
• 3.5.1 界面图层文件的设计
• 3.5.2 系统主界面
• 4 车站信号设备信息管理模块的设计与实现
• 4.1 设备信息管理模块的功能结构
• 4.2 设备信息管理模块的设计方法
• 4.3 设备信息管理模块功能的实现
• 4.3.1 设备查询模块
• 4.3.2 设备关联模块
• 4.3.3 报表管理模块
• 4.3.4 图纸管理模块
• 4.3.5 设备统计模块
• 4.3.6 其他功能模块
• 5 车站信号设备故障诊断模块设计与实现
• 5.1 联锁电路故障及示例故障电路介绍
• 5.1.1 联锁电路故障介绍
• 5.1.2 示例故障电路介绍
• 5.2 车站信号故障诊断模块知识库的设计
• 5.2.1 知识表示方法的决策
• 5.2.2 诊断系统知识库的设计
• 5.2.3 诊断系统知识库的管理
• 5.3 车站信号故障诊断模块推理机的设计
• 5.3.1 诊断模块推理机的设计
• 5.3.2 诊断规则隶属度的判定
• 5.4 诊断模块的实现
• 5.4.1 诊断模块结构
• 5.4.2 诊断推理过程的实现
• 5.4.3 知识库的管理
• 5.4.4 其他功能
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢