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CBTC仿真系统的基础数据研究

2020-12-13阅读(885)

CBTC仿真系统的基础数据研究

论文摘要

随着城市化的加快,地铁由于其特有的优势成为解决城市交通压力的优秀选择,于是现在各个城市地铁建设开始加快。CBTC (Communication Based Train Control System基于通信的列车自动控制系统)由于其能够实现移动闭塞,可以大幅度的提高区间通过能力,灵活的组织双向运行和单向连续的发车,于是其代替轨道电路为基础的控制系统成为必然。随着CBTC在城市轨道交通中的应用,我们尝试开发和完善城市轨道交通CBTC仿真系统,建立城市轨道交通工程项目的计算机辅助设计平台。利用系统内嵌的列车动力学模型和列车控制模型等数学模型,为城市轨道交通项目的全过程设计提供定量分析的理论依据,便于在工程设计中通过对线路、行车组织和相关系统设备的配置进行精确的仿真计算,在确保安全的前提下实现土建和机电系统的优化配置。本文首先结合在CBTC仿真中的研发工作,首先详细的分析了图论,有向图的原理在组织线路基础数据中的应用。其中包括如何用有向图的方式来描述城市轨道交通的站场的方式；信号设备在基于有向图的站场中如何描述；线路信息在基于有向图的站场中如何描述。分析了基于有向图的线路基础数据每个子项的详细数据结构定义,存储方式,线路基础数据在CBTC仿真系统中所处位置,与其他部分的接口。分析了什么是模拟／仿真系统,模拟／仿真系统的工作原理和优势。CBTC模拟／仿真系统的系统结构,在这个系统中为什么要将基于公里标的线路基础数据与ATS(Automatic Train Supervision列车自动监控系统)显示进行映射,以及提出了两种数据映射的方法。最后详细的说明了线路基础数据管理软件的系统结构,仿真系统设计结果,以及对下一步工作的展望。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究背景及意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 论文的主要内容
  • 第2章 CBTC仿真的系统结构描述
  • 2.1 CBTC仿真系统概述
  • 2.2 仿真系统的具体工作流程
  • 2.3 仿真系统子系统介绍
  • 第3章 图论在CBTC仿真基础数据组织中的应用
  • 3.1 CBTC仿真对数据的需求
  • 3.2 CBTC仿真基础数据文件管理的内容
  • 3.3 CBTC仿真数据组织的难点
  • 3.4 图论的基本方法
  • 3.4.1 图
  • 3.4.2 有向图
  • 3.4.3 路径
  • 3.4.4 子图
  • 3.5 图论在CBTC仿真线路数据组织中的应用
  • 3.5.1 有向图的方式对站场的描述
  • 3.5.2 设备在有向图中的定义
  • 3.5.3 线路属性在有向图中的定义
  • 3.5.4 子图在仿真基础数据组织中的应用
  • 第4章 CBTC仿真基础数据结构的详细设计与数据解析
  • 4.1 线路基础数据详细结构定义
  • 4.1.1 拓扑层
  • 4.1.2 信号数据
  • 4.1.3 线路数据
  • 4.2 信号参数
  • 4.3 车辆参数
  • 4.4 仿真数据
  • 4.4.1 设计仿真数据结构的必要性
  • 4.4.2 仿真数据结构建立原理
  • 4.5 数据解析
  • 4.5.1 仿真数据结构初始化的实现
  • 4.5.2 路径搜索的实现
  • 4.6 数据文件管理子系统外部接口设计
  • 第5章 CBTC仿真线路数据与ATS屏幕坐标的映射
  • 5.1 映射的必要性分析
  • 5.1.1 模拟仿真系统概念
  • 5.1.2 CBTC模拟仿真系统工作原理
  • 5.1.3 CBTC模拟仿真系统的优势
  • 5.1.4 数据映射必要性
  • 5.2 ATS显示内容
  • 5.3 基于CBTC的ATS数据结构分析
  • 5.3.1 ATS站场显示数据组织方式
  • 5.3.2 ATS动态数据获得方式
  • 5.4 数据映射两种办法的研究
  • 5.4.1 方法一
  • 5.4.2 方法二
  • 第6章 线路基础数据编辑工具的详细设计与实现
  • 6.1 系统开发环境介绍
  • 6.2 需求陈述
  • 6.3 系统功能模型
  • 6.4 程序框架设计
  • 6.4.1 系统类图
  • 6.4.2 类和对象
  • 6.4.3 确定类的属性
  • 6.5 系统具体功能设计与实现
  • 6.5.1 绘图功能
  • 6.5.2 数据录入功能
  • 6.6 将来工作扩展的可能性
  • 第7章 软件实现
  • 7.1 仿真系统仿真结果
  • 7.2 性能分析结果示例
  • 7.3 线路基础数据编辑工具
  • 结论与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士期间发表的论文及科研成果

    • 相关论文文献

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