高铁计算机联锁教学培训子系统研究

摘要

高铁计算机联锁系统是高铁车站信号控制系统的核心设备，系统的正确操作和维护是保证车站内安全高效作业的关键。现场运行系统处于全天候持续工作状态，与各接口系统密切联系，并且系统的操作运行关乎行车安全和作业计划的按时执行，所以运行系统根本不可能给现场人员提供操作演练和实践学习的机会。完整的计算机联锁系统规模大、成本高昂，很难搭建一个功能完整并且具有一定规模车站的联锁仿真平台供现场人员进行操作练习。因此，开发一套集成度高、运行条件简单并且具有培训指导和实训演练功能的系统，用于车站计算机联锁系统操作及原理方面教学培训对现场的教学培训有很大的意义。
　　本文在对高铁计算机联锁教学培训系统的功能做了详细的需求分析基础上，提出了系统功能、通信接口的设计方案，通过面向对象方法和 UML建模语言对软件做了完整的系统建模，完成了系统层次和功能模块的划分，搭建了软件仿真环境。高铁计算机联锁教学培训系统具体的研究内容如下：
　　(1)对高铁计算机联锁培训系统做了详细的理论分析和技术分析，根据系统的功能需求和组织结构，从用户现场实际需求、系统功能需求、系统性能需求三个方面出发对系统进行了规划和设计。
　　(2)根据现场实际教学培训需求，选用“文字培训+站场同步演示”的培训方式，从人机界面的集成显示、基础操作培训方式的选择和通信协议的制定等方面，提出了高铁计算机联锁仿真培训系统的具体设计方案。
　　(3)完成了系统软件仿真环境的搭建，运用UML建模语言建立了系统的用例图、类图以及关键部分的状态图。通过Microsoft Visual Studio2005平台实现了高铁计算机联锁仿真培训系统各个模块的软件模拟仿真。
　　高铁计算机联锁教学培训系统在武汉铁路局何刘站和昆明铁路局陆良站现场实际安装使用，并且根据现场实际的使用情况反馈进行了多次修改和升级，现在已经完成最终的软件测试并且正式交付使用。

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1 绪论

1.1 高铁计算机联锁系统概述

1.2 国内外计算机联锁教学培训系统研究现状

1.3 论文研究的目的和意义

1.4 论文主要内容

2 高铁计算机联锁教学培训系统需求分析

2.1 用户需求分析

2.2 系统功能需求分析

2.3 系统性能需求

2.4 章节小节

3 高铁计算机联锁教学培训系统总体设计

3.1 系统模型建立

3.2 系统结构组织设计

3.3 系统主要模块的设计

3.4 章节小节

4高铁计算机联锁教学培训系统软件设计和实现

4.1 软件开发平台介绍

4.2 静态模型设计

4.3 人机界面的设计和实现

4.4 培训模块的设计和实现

4.5 考试功能的设计和实现

4.6 培训模块和联锁仿真模块的内部接口设计和实现

4.7 现场设备模拟模块的设计和实现

4.8 通信模块的设计和实现

4.9 章节小节

5 高铁计算机联锁教学培训系统现场应用

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果