近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口數(shù)量的增加,社會(huì)對鐵路交通的需求越來越大,對軌道交通安全控制系統(tǒng)的要求越來越苛刻,因此對車載自動(dòng)防護(hù)（Automatic Train Protection,ATP）子系統(tǒng)安全性能和可靠性能要求越來越高。本課題是基于FPGA的軌道交通車載自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)根據(jù)列車的速度、位置、臨時(shí)限速、移動(dòng)授權(quán)、軌道占用情況和接口信息實(shí)現(xiàn)對列車的超速防護(hù)和車門控制,系統(tǒng)采用硬件和軟件聯(lián)合設(shè)計(jì)方式,使用FPGA設(shè)計(jì)列車防護(hù)算法即“三取二”算法,提高系統(tǒng)的可靠性、可用性和安全性,實(shí)現(xiàn)了超速防護(hù)和車門控制功能。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)包含了輸入EMC板、輸入板、輸出板、輸出繼電器板和公共板,實(shí)現(xiàn)了原理圖設(shè)計(jì)和PCB板制作,編寫了基于FPGA的輸入板、輸出板和公共板代碼,實(shí)現(xiàn)了FPGA對車輛信息的采集和控制,系統(tǒng)的同步和自檢,通過系統(tǒng)測試平臺對系統(tǒng)進(jìn)行測試,并對測試結(jié)果進(jìn)行分析,測試結(jié)果表明系統(tǒng)性能穩(wěn)定,功能符合設(shè)計(jì)要求。 

【文章來源】：北華航天工業(yè)學(xué)院河北省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CBTC系統(tǒng)典型功能組成框圖

樂?列車超速或者與敵對列車相撞，控制車門和屏蔽門防止乘客和工作人員發(fā)生危險(xiǎn)[26]。ATP系統(tǒng)與自動(dòng)運(yùn)行(ATO)系統(tǒng)相結(jié)合，完成對列車自動(dòng)運(yùn)行速度的控制，與計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)通信，根據(jù)連鎖系統(tǒng)向ATP系統(tǒng)發(fā)送的屏蔽門信息，實(shí)現(xiàn)對屏蔽門的控制和監(jiān)督。ATP系統(tǒng)主要包括車載ATP系統(tǒng)和地面ATP系統(tǒng)，地面ATP系統(tǒng)又分為室內(nèi)部分和室外部分，室內(nèi)部分的地面ATP系統(tǒng)主要包括區(qū)域控制器ZC、數(shù)據(jù)存儲單元DSU和軌旁電子單元LEU等，室外部分的地面ATP系統(tǒng)主要包括應(yīng)答器和次級軌道占用檢測設(shè)備等[27]，ATP系統(tǒng)內(nèi)部組成框圖如下2.2所示。圖2.2ATP系統(tǒng)內(nèi)部組成框圖2.1.3ATP系統(tǒng)功能ATP系統(tǒng)是直接保護(hù)列車運(yùn)行和提高線路運(yùn)營效率的安全控制系統(tǒng)，能夠?qū)ψ粉櫫熊嚨拈g隔進(jìn)行有效防護(hù)，實(shí)現(xiàn)對列車運(yùn)行速度的監(jiān)督和控制以及位置的自主定位，采用車載設(shè)備和地面設(shè)備聯(lián)合控制的方式，根據(jù)道路狀態(tài)和限速條件確保與追蹤列車的安全行車間隔，不斷的將列車的實(shí)際運(yùn)行速度與推薦速度或者限制速度速度作比較，防止列車超速和相撞[28-29]。（1）測速定位列車的實(shí)際運(yùn)行速度和列車的位置是與速度和距離有關(guān)信息的基本條件，ATP系統(tǒng)使用速度傳感器和測試?yán)走_(dá)測量列車的運(yùn)行速度，從而計(jì)算列車的位移和安全距離，通過電子地圖和里程計(jì)等定位裝置實(shí)現(xiàn)列車的精準(zhǔn)定位，并且通過地面ATP系統(tǒng)對列車二次定位。

FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3281572