城市轨道交通运行控制系统仿真平台的研究与实现

摘要

解决特大城市交通问题的最有效途径就是建设高效率高密度的城市轨道交通系统。列车自动控制系统(ATC)是城市轨道交通系统高效高密运行必不可少的。ATC的一个重要的子系统——列车自动驾驶系统(ATO)能使列车处于最佳运行状态，提高乘客舒适度，提高列车准点率，节约能源，因此对列车自动驾驶系统的研究是很有必要的。但是要在实际的运营系统上作研究和测试有很大困难，如果采用计算机仿真的手段，建立一个通用的列车自动驾驶系统仿真平台对ATO进行研究，就能很好的解决这些问题。
　　 本文在介绍列车自动控制系统和仿真技术的基础上，阐述了基于体系结构的列车自动驾驶系统仿真平台及仿真软件建模方法——采用统一建模语言(UML)进行建模，在需求、分析和设计中有组织有计划地给出了描述体系结构的“4+1”视图(逻辑视图、进程视图、实现视图、实施视图和用例视图)以及各种文档、清单。重点设计了一套具有良好可扩展性、可复用性和可维护性的列车自动驾驶系统仿真平台。该仿真平台能建立不同的列车模型、线路模型、ATC模型，能对不同的列车自动驾驶系统和不同的运行环境进行仿真，同时为ATO控制算法提供研究的平台。
　　 最后，运用所设计的仿真平台，对南京地铁一号线列车自动驾驶系统进行了仿真，并对不同的运行环境与控制算法进行了分析比较，验证了仿真平台的有效性。