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FAO中的地铁车辆远程驾驶实验系统的设计与实现

2020-12-11阅读(210)

FAO中的地铁车辆远程驾驶实验系统的设计与实现

论文摘要

近30年来世界范围内的城市轨道交通发展迅速,自动化程度和安全性得到不断提高,全自动无人驾驶系统(FAO)成为目前保证城市轨道交通高密度和高安全可靠运行的最有效手段。FAO中的地铁车辆远程驾驶子系统负责对地铁车辆实施远程监控和紧急情况下的远程驾驶操作,最大化的保证地铁车辆安全运行,本论文将对这一子系统展开研究。论文调研了国内外远程监控和驾驶技术的研究和应用现状；对FAO实验系统整体结构和功能进行了研究；归纳分析了地铁运行等级和降级条件以及半自动运行等级下的驾驶模式,在此基础上对地铁车辆远程驾驶模式进行了分析。在以上工作基础上提出了地铁车辆远程驾驶实验系统的功能需求,根据功能需求设计了系统总体结构,并从数据流向和功能实现两个角度将系统分为列车群运行仿真子系统,通信子系统和远程驾驶终端三个子系统,对各子系统功能进行了分析。论文基于多进程技术对列车群运行仿真子系统进行了方案设计；根据远程驾驶系统的功能需求对包括传输带宽和传输延迟等在内的网络服务质量QoS进行了计算分析,并设计了网络传输结构；基于人机功能分配理论对远程驾驶作业任务进行了功能分配和模块划分,在此基础上参考现有车载控制和信息显示装置,并依据相关的人机工程学理论对远程驾驶控制台各模块进行了研究设计。论文实现了列车群运行仿真子系统的全部功能,构建了远程驾驶通信网络,并完成了远程驾驶终端各显示和控制模块的实现工作。最后对系统整体运行进行了功能测试,在实验室环境下实现了对地铁车辆的远程监控和驾驶,为FAO的整体仿真和功能验证提供了可靠的支持。

论文目录

  • 致谢
  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 1 绪论
  • 1.1 论文的选题背景
  • 1.2 研究目的和意义
  • 1.3 国内外研究现状综述
  • 1.3.1 远程监控和控制系统国外研究现状
  • 1.3.2 远程监控和控制系统国内研究现状
  • 1.3.3 远程监控和控制系统国内外研究现状小结
  • 1.4 论文的研究任务和章节安排
  • 2 FAO中的地铁车辆远程驾驶实验系统总体分析和设计
  • 2.1 引言
  • 2.2 全自动驾驶系统仿真测试平台架构介绍
  • 2.3 FAO中的车辆驾驶模式分析
  • 2.3.1 地铁运行等级和降级条件分析
  • 2.3.2 半自动运行等级下车辆驾驶模式分析
  • 2.3.3 FAO中的车辆驾驶模式分析
  • 2.4 FAO中的地铁车辆远程驾驶实验系统的总体设计
  • 2.4.1 FAO中的车辆远程驾驶实验系统功能分析
  • 2.4.2 分布式和模块化系统构建中的关键问题和解决方案
  • 2.4.3 地铁车辆远程驾驶实验系统设计方案
  • 2.4.4 各子系统功能分析和实现技术方案
  • 2.5 本章小结
  • 3 基于多进程技术的列车群运行仿真子系统设计与实现
  • 3.1 引言
  • 3.2 列车群运行仿真子系统功能分析
  • 3.3 列车群运行仿真子系统方案设计
  • 3.3.1 多车车辆运行仿真方案设计
  • 3.3.2 多车车辆信息管理系统仿真方案设计
  • 3.4 列车群运行仿真子系统软件构架设计
  • 3.5 列车群运行仿真子系统实现
  • 3.5.1 开发环境介绍
  • 3.5.2 基于多进程技术的列车群运行仿真子系统实现
  • 3.6 本章小节
  • 4 远程驾驶通信QoS计算分析和传输网络设计构建
  • 4.1 引言
  • 4.2 通信系统业务需求和传输方式分析
  • 4.3 通信网络服务质量（QoS）
  • 4.4 基于车辆远程驾驶任务的通信子系统QoS计算分析
  • 4.4.1 信息传输带宽计算分析
  • 4.4.2 信息传输延迟需求和影响因素分析
  • 4.4.3 车辆远程驾驶系统通信子系统QoS需求定义
  • 4.5 车辆远程驾驶实验系统网络传输设计构建
  • 4.5.1 通信标准的确定
  • 4.5.2 视频流传输结构设计
  • 4.5.3 信息优先级处理
  • 4.5.4 传输网络设计构建
  • 4.6 本章小结
  • 5 基于人机功能分配的车辆远程驾驶终端的设计实现
  • 5.1 引言
  • 5.2 车辆远程驾驶控制任务作业分析
  • 5.3 车辆远程驾驶任务功能分配
  • 5.4 车次信息远程监控模块的设计实现
  • 5.4.1 车次信息远程监控的功能流程分析
  • 5.4.2 车次信息远程监控模块的设计实现
  • 5.5 车辆远程驾驶操作控制器的设计实现
  • 5.5.1 车辆远程驾驶操作控制器功能分析
  • 5.5.2 车辆远程驾驶操作控制器的设计和实现
  • 5.6 车辆状态信息远程显示终端的设计实现
  • 5.6.1 车辆状态信息远程显示终端功能分析
  • 5.6.2 车辆状态信息远程显示终端的设计实现
  • 5.7 车辆远程驾驶操作台设计
  • 5.8 本章小结
  • 6 系统功能测试与结果分析
  • 6.1 系统整体运行流程分析
  • 6.2 系统测试过程和结果分析
  • 7 总结与展望
  • 7.1 论文工作总结
  • 7.2 作展望
  • 参考文献
  • 附录A
  • 附录B
  • 作者简历
  • 学位论文数据集

    • 相关论文文献

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