基于移动闭塞的城市轨道交通列车自动防护系统的设计与实现

摘要

由于世界经济的快速发展以及城市人口的激剧增加，城市轨道交通已被世界各国城市作为解决城市交通问题的首选方案。作为一项大型基础设施，城市轨道交通主要包括土建工程、车辆和机电设备，而在机电设备中，信号系统是负责保障列车安全运行的核心设备。 列车自动防护系统是信号系统关键子系统之一，本课题就是进行“基于移动闭塞的列车自动防护系统开发平台”的研制。 本论文就城市轨道交通基于移动闭塞的列车自动防护系统的设计和实现进行了研究。论文首先简要介绍了城市轨道交通信号系统（又称：列车自动控制系统）概念、分类、组成以及发展现状，然后介绍了信号系统核心子系统列车自动防护（缩写：ATP）的功能及分类；接下来，论文重点对本人在课题中主要负责的轨旁ATP系统的硬件结构、软件结构及系统功能进行了阐述，并对关键技术及核心功能的实现进行了详细的论述。 在轨旁ATP系统设计过程中，需要考虑城市轨道交通高密度大客流的特点，因此其系统设计有别与传统的大铁路。同时系统设计基于最先进的无线CBTC系统，并兼容移动闭塞和固定闭塞制式，可以大大缩短行车间隔，提高运行效率。 轨旁ATP系统采用了三取二多机容错技术、多任务调度等技术，以满足高安全性，高可靠性要求，本文对这些技术的应用及实现进行了阐述。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1 研究背景及意义

1.2研究目的

1.3论文结构

2 列车自动控制系统

2.1 列车自动控制系统概述

2.2城市轨道交通列车自动控制系统分类

2.3 信号系统国内外现状及发展方向

3 列车自动防护系统

3.1 列车自动防护系统概述

3.2 ATP功能

3.2.1轨旁ATP功能

3.2.2车载ATP功能

3.3 列车自动防护系统的分类

4 轨旁ATP子系统的实现

4.1硬件结构

4.2软件设计

4.2.1软件架构

4.2.2开发环境

4.3 功能需求分析

4.3.1故障-安全管理中间件

4.3.2轨旁ATP应用

4.4 关键技术及初步实现

4.4.1主计算通道判定

4.4.2三取二同步

4.4.3故障通道重配置

4.4.4线路地图数字化

4.4.5适应不同闭塞制式的列车定位

4.4.6AP计算及闭塞分区状态更新

4.4.7 EOA的计算

4.5 实验与仿真

5结论

致谢

参考文献