基于通信的列車控制系統(tǒng)分為多個(gè)子系統(tǒng),針對(duì)實(shí)際工程項(xiàng)目中的CBTC系統(tǒng),綜合分析ATS列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、ZC區(qū)域控制器和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖等子系統(tǒng)的功能,鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)基地建立了一個(gè)模擬真實(shí)環(huán)境的列車運(yùn)行控制的仿真測(cè)試平臺(tái),該仿真平臺(tái)是一個(gè)軟、硬件相結(jié)合的列車仿真測(cè)試平臺(tái)。司機(jī)控制平臺(tái)是司機(jī)與列車的交互接口,基于通信的司機(jī)控制平臺(tái)的仿真軟件有助于提供完備的列車駕駛操作仿真和測(cè)試環(huán)境,提高了仿真系統(tǒng)的可操作性,同時(shí),提高了使用人員的對(duì)整個(gè)CBTC系統(tǒng)的理解。應(yīng)用于項(xiàng)目測(cè)試,提出了一個(gè)司機(jī)控制平臺(tái)仿真軟件的研究方案。該軟件按照功能劃分,可以分為三大功能:司機(jī)駕駛操作仿真功能,多傳感器測(cè)速功能,子系統(tǒng)通信功能。根據(jù)以上功能,仿真軟件的程序設(shè)計(jì)分為四個(gè)模塊進(jìn)行了詳細(xì)的分析:列車運(yùn)行仿真軟件的界面設(shè)計(jì)模塊,仿真模型建立模塊,數(shù)據(jù)傳輸模塊,數(shù)據(jù)計(jì)算處理模塊,這幾個(gè)模塊共同實(shí)施仿真軟件的主要功能。在仿真軟件中,測(cè)試人員首先建立列車、線路模型,輸入列車和線路的配置信息,選擇列車的駕駛模式,設(shè)置列車的目標(biāo)速度;然后進(jìn)行列車的啟動(dòng)、牽引和制動(dòng)等操作,完成仿真軟件的正常運(yùn)行,在司機(jī)界面中實(shí)時(shí)觀察運(yùn)行狀態(tài)信息。仿真服務(wù)器對(duì)車載機(jī)柜和測(cè)速系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析,得到列車的速度信息和測(cè)速傳感器信息,在仿真軟件上界面上顯示。同時(shí),可以觀察車載設(shè)備各個(gè)子系統(tǒng)的通信功能。本軟件基于Microsoft Visual Studio 2010系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)使用C++程序語(yǔ)言開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn),并具體闡述各模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程,給出了部分關(guān)鍵代碼。在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下對(duì)司機(jī)控制平臺(tái)軟件進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào),驗(yàn)證了仿真軟件的有效性。最后,針對(duì)測(cè)試仿真結(jié)果,分析了仿真誤差,并進(jìn)行了一些誤差的分析研究。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U284.48;TP311.52;TP273
【部分圖文】：

有大量的駕駛模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、折返操作以及儀表和一些列車狀態(tài)的指示燈，為司??機(jī)和測(cè)試人員提供了有效的操作控制。??司機(jī)控制平臺(tái)系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖２．２所示，整個(gè)司機(jī)控制平臺(tái)系統(tǒng)可以抽象分??為六層：邏輯控制層、數(shù)據(jù)通信層、數(shù)據(jù)處理層、設(shè)備層、總線驅(qū)動(dòng)層、硬件物??理層。??１１??

?速度傳感器、雷達(dá)測(cè)速傳感器（ＲＤ）、人機(jī)顯示界面（仿真服務(wù)器ＤＭＩ）構(gòu)成。??多傳感器測(cè)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖２－３所示。??ｋ仿真服務(wù)器?仿真服務(wù)器???＾??中姓控單元?丨中駐控單元??Ｉ——ｆ?ｙｙａ?——（ｖｖｇ??ｉ?ｍ?ｉ?１??ｉ?ｍ?ｉ?????Ｉ??應(yīng)答器Ｉ?Ｉ魅傳鶊１?｜應(yīng)答器ｌ丨速度傳勰??圖２－３多傳感器測(cè)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ２－３?Ｍｕｌｔｉ?ｓｅｎｓｏｒ?ｓｐｅｅｄ?ｍｅａｓｕｒｉｎｇ?ｓｙｓｔｅｍ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ??中央主控單元（ＣＰＵ）負(fù)責(zé)完成速度計(jì)算和位置信息的安全處理，以及三個(gè)??傳感器運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。速度傳感器包含了列車速度處理單元（ＳＰＵ），負(fù)責(zé)對(duì)速??度傳感器所測(cè)量的列車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息的進(jìn)行原始處理。多普勒雷達(dá)通過(guò)發(fā)送報(bào)文??給仿真服務(wù)器，直接得到列車的速度信息。應(yīng)答器處理單元ＢＰＵ?（Ｂａｌｉｓｅ?Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ??Ｕｎｉｔ）通過(guò)與其連接的ＢＰＵ天線進(jìn)行無(wú)線通信獲取地面應(yīng)答器的信息，根據(jù)應(yīng)答??器的報(bào)文信息來(lái)確定列車的速度和位置，輔助ＣＰＵ完成列車精確速度和位置的確??定。司機(jī)界面ＤＭＩ用于顯示車載子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和通信狀態(tài)，車載系統(tǒng)ＶＯＢＣ??機(jī)柜和司機(jī)界面ＤＭＩ其通過(guò)以太網(wǎng)與仿真服務(wù)器ＣＰＵ相連。ＣＰＵ通過(guò)通信總線??分別與兩端的速度傳感器信息處理單元，應(yīng)答器信息處理單元和多普勒雷達(dá)連接。??速度傳感器通過(guò)測(cè)量列車車軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速率得到的相關(guān)原始數(shù)據(jù)

圖２４車載子系統(tǒng)的通信結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇｕｒｅ２－４?Ｔｈｅ?ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｖｅｈｉｃｌｅ?ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ??司機(jī)控制平臺(tái)仿真軟件的子系統(tǒng)通信模塊的主要實(shí)現(xiàn)功能為：??（１）通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)接收來(lái)自車載ＡＴＰ的狀態(tài)信息，顯示仿真服務(wù)器與Ａ統(tǒng)通信狀態(tài)，輸出車載ＡＴＰ設(shè)備的通信狀態(tài)信息，報(bào)警信息，列車的運(yùn)行狀線路信息等，程序內(nèi)部解析報(bào)文，得到列車運(yùn)行的最大速度，目標(biāo)速度、目等信息，指導(dǎo)測(cè)試人員進(jìn)行駕駛仿真，通過(guò)列車的ＤＭＩ?（司機(jī)界面）和仿文本框顯示ＡＴＰ模塊信息。??（２）通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)接收來(lái)自車載ＡＴＯ的狀態(tài)信息，顯示仿真服務(wù)器與ＡＴ通信狀態(tài)，輸出指示列車的牽引、制動(dòng)具體描述，列車常用制動(dòng)狀態(tài)具體，車門模式信息，跳停、扣車，顯示發(fā)車命令，通過(guò)ＤＭＩ?（司機(jī)界面）和仿文本框顯示。??（３）通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)接收來(lái)自車載ＬＣＵ?（Ｌｏｃａｌ?Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?Ｕｎｉｔ）本地元的狀態(tài)息，顯示仿真服務(wù)器與軌旁ＬＣＵ系統(tǒng)通信狀態(tài)，通過(guò)ＤＭＩ?（司
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本文編號(hào)：2887317