【摘要】：隨著城市化進程的不斷加快,我國城市人口迅猛增長。城市軌道交通成為居民出行的主要交通工具,極大的緩解了交通擁堵�；谕ㄐ诺牧熊囘\行控制系統(tǒng)(Communication Based Train Control,CBTC)可以看作為城軌交通的大腦,它負責指揮整個城軌交通網(wǎng),保證列車可以高效、有序及安全地運行。列車自動監(jiān)控系統(tǒng)(Automatic Train Supervision,ATS)系統(tǒng)是CBTC系統(tǒng)的監(jiān)督和控制中心,可用于實現(xiàn)對大密度和大流量城軌交通運輸?shù)淖詣踊芾砗驼{(diào)度。一個界面友好,功能完備的ATS仿真系統(tǒng)能夠讓科研人員更方便地進行相關研究,為相關專業(yè)的學生提供ATS系統(tǒng)教學協(xié)助。為了滿足與ATS系統(tǒng)相關的教學及科研需求,本文利用WPF技術(shù)設計并實現(xiàn)了 ATS仿真系統(tǒng)。論文首先根據(jù)ATS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理,明確了 ATS仿真系統(tǒng)每個功能模塊的基本功能;然后完成了從架構(gòu)、界面到核心功能的設計;最后利用WPF、Mysql等技術(shù),在Windows系統(tǒng)中開發(fā)實現(xiàn)了ATS仿真系統(tǒng),并完成了與CBTC其它子系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)聯(lián)試。論文的具體研究內(nèi)容如下:(1)仿真系統(tǒng)的開發(fā)采用了WPF(Windows Presentation Foundation)技術(shù)。本文在實現(xiàn)ATS仿真系統(tǒng)邏輯控制及數(shù)據(jù)采集的基礎上,利用WPF的界面設計語言—XAML(Extensible Application Markup Language)完成了仿真系統(tǒng)的交互界面設計。相比于傳統(tǒng)的Winform開發(fā)技術(shù),WPF技術(shù)可以有效地將交互界面設計與邏輯控制分開處理,使前后端形成一種高內(nèi)聚-低耦合的結(jié)構(gòu)。(2)本文設計與實現(xiàn)了 ATS仿真系統(tǒng)的架構(gòu)、界面及核心功能模塊。論文將WPF技術(shù)中的MVVM(Model-View-ViewModel)開發(fā)模式應用到ATS仿真系統(tǒng)架構(gòu)的設計。本文實現(xiàn)的ATS仿真界面能夠充分反映和監(jiān)督站場及列車狀態(tài),同時顯示界面提供操作功能,即對信號機、道岔等信號設備進行人工操作。論文設計與實現(xiàn)的系統(tǒng)核心功能模塊包括時刻表編輯、列車的識別與追蹤、仿真系統(tǒng)與外部的通信及自動排列進路等。(3)自動排列進路是ATS仿真系統(tǒng)的核心功能,實現(xiàn)自動排列進路的關鍵在于進路的自動搜索。本文采用了啟發(fā)式搜索——A星搜索算法實現(xiàn)進路搜索,大幅提高了進路搜索效率。(4)本文將開發(fā)完成的ATS仿真系統(tǒng)與聯(lián)鎖及區(qū)域控制器(Zone Controller,ZC)等其他CBTC仿真子系統(tǒng)進行聯(lián)調(diào),實現(xiàn)對ATS仿真系統(tǒng)功能的驗證。驗證結(jié)果表明,功能模塊均可以正常穩(wěn)定的運作。本文所設計的ATS仿真系統(tǒng)實現(xiàn)了 ATS系統(tǒng)的基本功能,達到了預期目標且具有較好的適用性。
【圖文】：

逑時指出ＡＴＳ仿真系統(tǒng)中需要繼續(xù)完善的工作。逡逑論文的主要框架如圖１－１所示。逡逑緒論逡逑第一章邐研[偙塵凹耙庖邋危粒裕酉低逞繡酬枳捶治黽白芙徨義希保蓿觶海蟈澹盡觥觶唬危澹殄危歟邋五巍瑰義現(xiàn)跺義希ひ晃稿危茫攏裕孟低臣蚪殄危粒裕酉低辰峁辜骯δ茉厘危祝校萍際醯募蚪殄義系模粒裕臃掄嫦低臣芄辜敖緱嬪杓棋義希駑澹巍灰誨義襄五五邋�，逦ＡＴＳ仿�?系統(tǒng)的前端界面設計逡逑ＡＴＳ仿真系統(tǒng)的整體架構(gòu)設計邐．－１－％逡逑邐邐邐邐邐邐邋—邐邐，．一邋Ｉ邋、、、＿？逡逑．邐邐邐邐…—邐．ｔＬ．．邋．邋．－一邐邐——邐－邐｜邐１邐：逡逑—廿邐邐ｉ邐站場圖顯￥邐運行圖顯示邐日志記錄顯示逡逑ＷＰＦ技術(shù)中ＭＶＶＭ開發(fā)模型簡介邋＿—－邐，／＼、邐－邋－逡逑－－．．．—邐邐！數(shù)據(jù)邐曰志層逡逑ＭＶＶＭ模型應ｔｔｉ到邐結(jié)構(gòu)苧�。椤肥纠L制邐記錄逡逑ＡＴＳｔｔ真系統(tǒng)架構(gòu)設計中邐設計７＾邐界面：！施邐＿邋＾逡逑Ｌ一一＿＿＿＿＿．一－一邋＾計設計邐設計設計邐３１新逡逑ＡＴＳ仿真系統(tǒng)的核心功能模塊設計逡逑邐邐——邐—邐邋邐邋＇逡逑列車識別與追蹤邐時刻表編輯邐ＡＴＳ與外部的通信邐自動排列進路逡逑／Ｋ邐．邋

２．１．２邋ＡＴＳ系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)逡逑ＡＴＳ系統(tǒng)由運營控制中心設備、車站設備、仿真培訓中心以及車輛段停車場逡逑設備組成［３４］。ＡＴＳ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖２－２所示。逡逑ＡＴＳ系統(tǒng)是一種多層次、分布交互式系統(tǒng)，系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)的配置是分層逡逑的。系統(tǒng)的最高層為運營控制中心，相比之下車站ＡＴＳ系統(tǒng)則處于系統(tǒng)的較低層逡逑［３５］。該結(jié)構(gòu)采用了雙機冗余的分布式模式，即運營控制中心ＡＴＳ設備與車站ＡＴＳ逡逑分機之間的通信方式采用了冗余機制，同時局域網(wǎng)內(nèi)服務器和調(diào)度員之間的通信逡逑也是冗余的，，這種冗余通信機制有效提高了通信的安全性。ＡＴＳ系統(tǒng)中各個設備逡逑的功能為：逡逑運營控制中心：控制中心是整個ＡＴＳ系統(tǒng)的核心，主要可以實現(xiàn)時刻表編輯、逡逑運行圖繪制、列車運行調(diào)整、列車識別與追蹤以及列車的自動進路控制功能，即逡逑ＡＴＳ系統(tǒng)的主要功能實現(xiàn)均由控制中心完成。同時控制中心可以實時顯示列車的逡逑８逡逑
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.9;U284.48

【參考文獻】

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本文編號：2631600