编组站工作过程数码控制动态物理模拟系统——驼峰子系统设计与实现

摘要

本文通过以铁路编组站运输生产过程为背景，以培养技术应用型管理人才及进行科研活动为目的，以培养学生的科技创新意识与能力为着力点，以加强学生的操作培训，提高铁路专业技能为基础。通过以编组站的工作过程、岗位设置以及各人机交互界面形式为思路，构建了编组站工作过程数码控制动态物理模拟系统，通过对其实现方式进行了相关的设计研究。 本文运用计算机技术、数据库技术、控制技术和无线通信技术等对编组站工作过程数码控制动态物理模拟系统进行了分析与设计，以实现硬件设备、通信控制子系统、业务控制子系统的构建、集成和整合，从而满足铁路运输专业的培训和教学。 论文首先对系统的总体框架结构进行了分析，将系统划分为动态物理模拟平台、通信控制子系统和业务控制子系统。对动态物理模拟平台中的车辆、道岔和信号机模型进行了研究设计，通过对系统定位设备的分析，确定本系统采用红外线无线感应技术进行定位，并构建了驼峰子系统感应网；通信控制子系统中，为保障整个系统的通信可靠性与安全性，对系统相关通信设备的参数及通信规则进行确定；业务控制子系统中，对系统数据结构进行构建与设计，分为基础数据、控制数据和业务数据，按照系统数据的状态分为静态数据和动态数据进行详细定义设计，通过系统数据对驼峰子系统的推送作业和溜放作业控制流程进行详细分析。 其次，以系统数据为基础，通过对驼峰子系统进路进行研究，建立进路搜索数学模型，提出了基于Dijkstra和深度优先搜索的逆向进路搜索算法，以实现驼峰子系统进路的建立；以驼峰推送及溜放为背景，为实现系统中车列的解体，建立驼峰溜放车组间隔控制模型，以实现溜放车组的安全溜放。 最后，通过编程构建系统软件结构，建立了系统的整体框架，实现了驼峰子系统中调车进路的人工排列、溜放进路的自动建立、以及推送作业和溜放作业等工作过程的模拟。

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