發(fā)布時間：2019-11-02 16:01

【摘要】：CBTC(Communication Based Train Control,基于無線通信的列車自動控制)系統(tǒng)采用車地?zé)o線通信的方式完成移動列車與地面控制設(shè)備之間實(shí)時雙向的信息交換。目前CBTC車地?zé)o線通信主要采用基于802.11協(xié)議的WLAN(Wireless Local Area Network,無線局域網(wǎng))技術(shù)。車地?zé)o線信號的傳輸普遍采用公眾免費(fèi)的2.4GHz頻段,無疑增加了系統(tǒng)通信的安全風(fēng)險,近幾年已經(jīng)出現(xiàn)了多起民用通信設(shè)備干擾列車正常運(yùn)行的案例。綜合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,目前對于車地?zé)o線通信監(jiān)測的研究相對較少,但對CBTC車地?zé)o線通信進(jìn)行監(jiān)測已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。本文主要工作內(nèi)容如下:(1)對質(zhì)心定位算法和無線信號傳播損耗模型進(jìn)行了學(xué)習(xí)與研究,結(jié)合多種定位算法的優(yōu)點(diǎn),給出了一種基于RSSI(Received Signal Strength Indicator,接收信號強(qiáng)度指示)的質(zhì)心定位的改進(jìn)算法,并通過實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證本算法相比傳統(tǒng)的質(zhì)心定位算法明顯提高了定位精度。(2)對CBTC車地?zé)o線通信的原理和安全問題進(jìn)行了研究,分析了 CBTC車地?zé)o線通信監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求,構(gòu)建了 CBTC車地?zé)o線通信監(jiān)測系統(tǒng)的總體框架,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了 CBTC車地?zé)o線通信監(jiān)測系統(tǒng)。(3)對系統(tǒng)性能進(jìn)行了測試:系統(tǒng)能夠有效地對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行捕獲;能夠有效地分析數(shù)據(jù)包,得到源IP地址、目的IP地址、協(xié)議類型等信息;能夠有效地對連入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測,得到SSID(Service Set Identifier,服務(wù)集標(biāo)識)、MAC地址、信號強(qiáng)度等信息;利用本文提出的改進(jìn)定位算法,能夠有效地對非法設(shè)備進(jìn)行定位,定位誤差小。CBTC車地?zé)o線通信監(jiān)測系統(tǒng)具有對車地?zé)o線通信的監(jiān)測功能,能夠?qū)B入車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)的非法設(shè)備進(jìn)行定位,系統(tǒng)操作簡便,在實(shí)際工程中具有一定的應(yīng)用價值。
【圖文】：

元（Ｄａｔａｂａｓｅ邋Ｓｔｏｒａｇｅ邋Ｕｎｉｔ，邋ＤＳＵ）；區(qū)域控制器（ＺＣ）；計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ逡逑Ｉｎｔｅｒｌｏ濁ｉｎｇ，口）；車載控制器（Ｖｅｈｉｃｌｅ邋Ｏｎ邋Ｂｏａｒｄ邋Ｃｏｎｔｒｏｌ，邋ＶＯＢＣ）；數(shù)據(jù)通信子系逡逑統(tǒng)（ＤＣＳ）。如圖２－１所示，為ＣＢＴＣ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概念示意圖。逡逑ＡＴＳ逡逑ＤＳＵ邐控制中也逡逑道岔邐ＺＣ邐ＺＣ邐ｍ逡逑站臺口邋？－？Ｉ計(jì)算機(jī)聯(lián)ＩＩ電子聯(lián)鮑Ｉ邐Ｉ計(jì)算化聯(lián)１１電子聯(lián)鎖Ｉ邐站臺口逡逑信號機(jī)邐Ｉ鎖系統(tǒng)ＩＩ模塊邐Ｉ鎖系統(tǒng)ＩＩ模塊邐信號機(jī)逡逑計(jì)軸區(qū)段邐＂邐＾邐＊邐＊邐＾邐＊邐計(jì)軸區(qū)段逡逑緊急停車按鈕等邐緊急停車按鈕等逡逑Ｗ太網(wǎng)０＿＿＿＾＿邐，邐Ｉ邋＇邋Ｉ邐￣應(yīng)答器逡逑ｒ￣ｒｎ邋面面逡逑ＡＰ邐ＡＰ邐ＡＰ邐＾邐＊逡逑Ｉ邋Ｉ邐Ｌ苗．．邐軌旁逡逑邐馬邐—礦邐乎—邐逡逑無線邐１邐邐邐邐逡逑無線接收、邐無線接收、逡逑司機(jī)邋邐Ｔ－——邐邐邐１邋司機(jī)逡逑盈巧櫖邐邐邋ＶＯＢＣ邋邐邋顯巧屏邐車載逡逑圖２－１邋ＣＢＴＣ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概念示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋出ａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ＣＢＴＣ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｃｏｎｃｅｐｔ逡逑（１）車載控制器（ＶＯＢＣ）逡逑車載控制器是構(gòu)成車載子系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它集合了列車自動防護(hù)（ＡＴＰ）子逡逑系統(tǒng)和列車自動駕駛（ＡＴＯ）子系統(tǒng)的所有效能，負(fù)責(zé)確定列車的位置，監(jiān)控列車逡逑速度，按照必要情況保證正確的制動，管理列車控制模式，并根據(jù)軌旁區(qū)域控制逡逑器（ＺＣ）的信息控制列車。逡逑列車進(jìn)入停車場出庫線后

ＡＴＳ還具有顯示全線車站、停車場和車輛段的信號設(shè)備，，自動控制列逡逑車進(jìn)路和發(fā)車指示器，自動統(tǒng)計(jì)各種運(yùn)行狀態(tài)，自動記錄運(yùn)行日志和操作事件等逡逑功能。ＡＴＳ子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖２－２所示。逡逑ＡＴＳ設(shè)備邐Ｉ「瓜語加離杳邐逡逑｜｜邐｜｜邐Ｉ邐Ｉ邐塵時鐘、無逡逑＆邋０邐Ｆ邐Ｉ邋Ｓ？１逡逑中綜合思示之本＾邐Ｉ邐１邐ＰＩＳ、ＰＡＳ、逡逑ｒ邋Ｉ魏灥d凇卞義希蠓闌鵪斟蝸吖ぷ髡懼撾すぷ髡荊懾危懾義現(xiàn)蠈敲板鍕姁i邐Ｆ巴心Ｉ栔逡逑綜合盈ｆ}0ｒ琴記錄器彩色澞魄Ｉ邐踩逡逑Ｉ邐邐Ｉ邐＾邐Ｉ邋Ｉ邐Ｉ逡逑（邋Ｌ邋，．…．邐Ｉ巧巧通信系巧＜ｐ｜：Ｓ）骨干Ｉ邐Ｉ￣￣Ｑ逡逑軌邐邐邐邋邐Ｉ邋＿￣￣邐邐邐逡逑旁Ｉ車擔(dān)毫邋１邋Ｉ信號呈邋１邐１邐ｊ豐—擔(dān)呈＾邋１邋ｆ畜號呈１＂邐Ｉ逡逑ｉｉ邋ｍ＼＼邋§邋ｍ邐Ｉ邋Ａ邋Ｄ邋灥ｉ逡逑墓些ＡＪＳ丑乍當(dāng)Ｉ邋Ｉ邋蘭記蘭—》子崎邐本地ＡＴＳ工作站Ｉ邋１數(shù)據(jù)記錄器做工作站１逡逑圖２－２列車自動監(jiān)控子系統(tǒng)逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ａｕｔｏｍａｔｉｃ邋Ｔｒａｉｎ邋Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ邋Ｓｙｓｔｅｍ逡逑ＡＴＳ由控制中屯、設(shè)備和分散在全線設(shè)備集中站、非設(shè)備集中站、停車場及車逡逑輛段的設(shè)備，通過ＡＴＳ主干網(wǎng)連接構(gòu)成。其中屯、設(shè)備包括調(diào)度員工作站、調(diào)度長逡逑工作站、培訓(xùn)模擬臺等應(yīng)用設(shè)備。為了提高整個系統(tǒng)的可靠性，ＡＴＳ子系統(tǒng)的關(guān)逡逑鍵設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)均采用冗余配置。逡逑２．３．２列車自動防護(hù)（ＡＴＰ）子系統(tǒng)逡逑ＡＴＰ主要負(fù)責(zé)保證列車安全運(yùn)行，提供列車間隔控制和速度防護(hù)等功能，是逡逑軌道交通ＡＴＣ系統(tǒng)的核也系統(tǒng)之一。當(dāng)車載設(shè)備接收到地面限速信息后
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U284.48;TP274;TN92

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 郭彥宏;基于城軌交通三維仿真系統(tǒng)的列車自動駕駛研究[D];西南交通大學(xué);2018年

本文編號：2554581