【摘要】：隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化水平的不斷提升以及私家車保有量的逐年上升,城市交通擁堵問(wèn)題已經(jīng)成為廣受社會(huì)各界關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。而這一問(wèn)題的客觀存在,已經(jīng)給人們的出行帶來(lái)了越來(lái)越多的困擾。在這樣的背景下,大力發(fā)展地鐵和輕軌交通為主的城市軌道交通方式,成為了解決目前城市交通堵塞問(wèn)題的最行之有效的方法。在軌道交通不斷的發(fā)展的背景下,城市軌道交通已經(jīng)由原來(lái)的“線條式軌道交通”的建設(shè)轉(zhuǎn)向了“網(wǎng)絡(luò)狀軌道交通”的規(guī)模,這樣的規(guī)模就需要利用智能化與信息技術(shù)來(lái)輔助管理以完成軌道交通正常運(yùn)轉(zhuǎn)的管理。本論文主要致力于針對(duì)軌道運(yùn)行的自動(dòng)化控制與智能化系統(tǒng)的研究;系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于計(jì)算機(jī)技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù),信號(hào)傳輸技術(shù)的成熟運(yùn)用,為軌道列車智能控制系統(tǒng)的提供了良好的技術(shù)保證。本論文主要研究的是軌道交通主要使用列車指揮自動(dòng)控制系統(tǒng)(ATC)以及基于通信的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)(CBTC)。論文在設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制系統(tǒng),主要根據(jù)本單位的實(shí)際需要設(shè)計(jì)了,包括是列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)模塊,列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)模塊,以及列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)模塊,數(shù)據(jù)通信模塊,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊五大部分組成。論文設(shè)計(jì),首先從軌道交通的實(shí)際需求出發(fā),結(jié)合運(yùn)行控制實(shí)際的應(yīng)用,然后針對(duì)軌道交通的自動(dòng)化智能系統(tǒng)進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì),再是結(jié)合系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)進(jìn)行了軟件程序?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì),最后是針對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的仿真測(cè)試。本論文設(shè)計(jì)的鐵道交通運(yùn)行智能化控制系統(tǒng),在研究與設(shè)計(jì)內(nèi)容上,都是基于目前國(guó)際上最流行的技術(shù)作為研究的理論依據(jù)的,并充分的考慮了軌道客車項(xiàng)目實(shí)際的需求,理論聯(lián)系實(shí)際,最后將各項(xiàng)技術(shù)整合在一起,設(shè)計(jì)并最終實(shí)現(xiàn)了鐵道交通運(yùn)行智能控制的一整套系統(tǒng);目前整個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)上線運(yùn)行,并已經(jīng)在鐵道交通運(yùn)行控制中取得不錯(cuò)的實(shí)際效果。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP273.5;U284.48
【圖文】：

這類系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，表現(xiàn)出穩(wěn)定性高、技術(shù)成熟等一系列優(yōu)勢(shì)。然而，由于整體性能和功能上有著先天的劣勢(shì)，因此已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)鐵路的大規(guī)模發(fā)展[17]上世紀(jì)八十年代，由于信息技術(shù)、通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及編碼技術(shù)的不斷成熟，包括日本在內(nèi)的發(fā)達(dá)西方資本主義國(guó)家開始大規(guī)模探索 CBTC（Communications-BaseTrain Control）系統(tǒng)。而發(fā)展至今，CBTC 已經(jīng)成為城市軌道交通領(lǐng)域使用頻率最高的系統(tǒng)，在各國(guó)鐵路系統(tǒng)中都有大規(guī)模的應(yīng)用[18]。作為一種典型的連續(xù)自動(dòng)列車控制系統(tǒng)，CBTC 系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)軌道電路的依賴性非常小，同時(shí)由于采用車地雙向數(shù)據(jù)通信，因此可以極大的提升通信的穩(wěn)定性和可靠性，保證了信息傳輸?shù)恼w效果，為列車動(dòng)態(tài)跟蹤提供了可能[19]。以該系統(tǒng)為基礎(chǔ)，控制中心列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的掌握行車姿態(tài)信息，并根據(jù)預(yù)設(shè)的行車時(shí)刻表，對(duì)列車的運(yùn)行間隔、運(yùn)行速度進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整。這套系統(tǒng)不僅可以有效的縮短列車間隔、提升鐵路資源的利用效率，而且對(duì)于列車控制靈活性的提升上也有一定的優(yōu)勢(shì)。一套完整的 CBTC 系統(tǒng)，包括區(qū)域控制器（ZC）、車載控制器（VOBC）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元（DSU）以及最為關(guān)鍵的中心自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)幾大部分[20]，具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)情況如圖 2.1 所示。

圖 2.2 ATC 系統(tǒng)原理圖 運(yùn)行智能化控制系統(tǒng)概述運(yùn)行智能化控制系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，主要功能在于及時(shí)監(jiān)控列車的運(yùn)可提供集中監(jiān)視、時(shí)刻表自動(dòng)生成、進(jìn)路自動(dòng)排列、運(yùn)行軌跡記錄、集中監(jiān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)并生成相應(yīng)報(bào)表等[25]，對(duì)于減輕調(diào)度人員工作強(qiáng)度有著重要的現(xiàn)實(shí)意（1）運(yùn)行智能化控制系統(tǒng)主要是通過(guò)控制信號(hào)機(jī)、道岔、列車實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)控，為調(diào)度人員提供全面的列車運(yùn)行信息，并輔助調(diào)度人員對(duì)運(yùn)行圖進(jìn)行全和管理；（2）運(yùn)行智能化控制系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，可利用 ATO 系統(tǒng)和自動(dòng)防塊的幫助下，按照運(yùn)行時(shí)刻表對(duì)列車運(yùn)行的全過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控，并對(duì)關(guān)進(jìn)路情況進(jìn)行及時(shí)的通報(bào)[26]。減輕調(diào)度員的工作強(qiáng)度；（3）運(yùn)行智能化控制系統(tǒng)還可提供列車運(yùn)行監(jiān)視、自動(dòng)排列進(jìn)路、自動(dòng)編輯自動(dòng)調(diào)整列車運(yùn)行狀態(tài)等方面的功能支持；

6圖 2.2 ATC 系統(tǒng)原理圖2.3 運(yùn)行智能化控制系統(tǒng)概述運(yùn)行智能化控制系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，主要功能在于及時(shí)監(jiān)控列車的運(yùn)行狀況。可提供集中監(jiān)視、時(shí)刻表自動(dòng)生成、進(jìn)路自動(dòng)排列、運(yùn)行軌跡記錄、集中監(jiān)視、自動(dòng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)并生成相應(yīng)報(bào)表等[25]，對(duì)于減輕調(diào)度人員工作強(qiáng)度有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。（1）運(yùn)行智能化控制系統(tǒng)主要是通過(guò)控制信號(hào)機(jī)、道岔、列車實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的有效監(jiān)控，為調(diào)度人員提供全面的列車運(yùn)行信息，并輔助調(diào)度人員對(duì)運(yùn)行圖進(jìn)行全面的監(jiān)視和管理；（2）運(yùn)行智能化控制系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，可利用 ATO 系統(tǒng)和自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)模塊的幫助下，按照運(yùn)行時(shí)刻表對(duì)列車運(yùn)行的全過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控，并對(duì)關(guān)鍵線路的進(jìn)路情況進(jìn)行及時(shí)的通報(bào)[26]。減輕調(diào)度員的工作強(qiáng)度；（3）運(yùn)行智能化控制系統(tǒng)還可提供列車運(yùn)行監(jiān)視、自動(dòng)排列進(jìn)路、自動(dòng)編輯時(shí)刻表、自動(dòng)調(diào)整列車運(yùn)行狀態(tài)等方面的功能支持；（4）運(yùn)行智能化控制系統(tǒng)采用分散控制、集中管理的運(yùn)行方式；（5）運(yùn)行智能化控制系統(tǒng)可以和連鎖設(shè)備、自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，并且提供旅客導(dǎo)向系統(tǒng)等外部系統(tǒng)的接口[26]；（6）運(yùn)行智能化控制系統(tǒng)為列車的運(yùn)行提供監(jiān)控支持，本身并不是一種安全系統(tǒng)。運(yùn)行智能化控制系統(tǒng)運(yùn)行原理為：無(wú)論是自動(dòng)監(jiān)控還是人工監(jiān)控，都會(huì)對(duì)區(qū)間內(nèi)的列車運(yùn)行狀態(tài)加以針對(duì)性的監(jiān)控，所有的列車在系統(tǒng)中都表現(xiàn)為自己的車次號(hào)。當(dāng)列車進(jìn)入正線運(yùn)行之后，系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)刻表，賦予該列車以唯一的識(shí)別號(hào)。然后以自連鎖設(shè)備所提供的信息為基礎(chǔ)，實(shí)時(shí)跟蹤列車在不同軌道區(qū)段的運(yùn)行情況，調(diào)度員可以根據(jù)車次號(hào)窗內(nèi)的識(shí)別號(hào)確定具體的列車[27]。進(jìn)入的過(guò)程中

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本文編號(hào)：2803614