基于拓扑图论策略的城市轨道交通信号设备布置方法研究

摘要

伴随着我国经济的持续、快速发展，城市规模日益扩大，许多大城市的地面交通已经无法适应日益增长的客运需求。由于城市轨道交通系统具有载运量大、快速便捷、不会阻碍现有交通道路等特点，因此许多城市已经确立了以轨道交通作为公共交通骨干的战略。
　　在城市轨道交通中，合理的布置信号设备是保证列车安全运行的重要工作环节。城市轨道交通信号项目实施过程中，由于信号设备量大，程序繁琐，大大降低了进度。基于这一背景，本论文以信号设备为研究对象，设计了城市轨道交通地铁信号设备布置应用模型，便于提高工程效率。
　　本文通过分析和研究站场平面与各信号设备之间的关系，采用图论拓扑结构相关理论策略，用图的形式来描述信号设备，并为城市轨道交通信号设备布置设计了合理的矢量图形数据拓扑结构，实现了信息数据的组织，方便后续拓展应用功能的开发和研究。综合分析和研究了影响城市轨道交通信号设备布置的因素，根据项目实施的需求，对城市轨道交通信号设备的布置进行研究，系统的总结了城市轨道交通信号设备布置的设计原则。在信息数据模型的基础上，运用决策技术，设计了基于拓扑结构搜索的城市轨道交通信号设备布置模型。由设备布置原则构建决策知识库，通过综合遍历搜索算法和决策技术手段，实现了主要信号设备的自动布置功能。为拓展信号设备的应用功能，设计了基于图搜索策略的进路生成算法，实现了城市轨道交通地铁进路Excel表的自动生成功能。
　　仿真表明，论文采用的方法能有效的实现信号设备自动布置功能，模型在减轻信号项目实施工作强度方面具有一定的实际应用价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文背景及意义

1．2 国内外发展现状

1．2．1 国内城轨信号设备布置研究现状

1．2．2 国外城轨信号设备布置研究现状

1．3 论文研究内容和方法

1．4 论文的结构安排

第2章 站场平面模型与信号设备布置研究

2．1 城轨信号系统

2．1．1 城轨列车运行控制系统

2．1．2 城市轨道交通进路表

2．2 城轨站场平面的图论拓扑学方法

2．2．1 信号设备的图形描述

2．2．2 站场平面的图形拓扑结构设计

2．3 信号设备布置原则的决策知识库

2．4 论文需要解决的问题

2．5 本章小结

第3章 城市轨道交通信号设备布置方法

3．1 城市轨道交通信号设备

3．2 影响城市轨道交通信号设备布置的因素

3．2．1 线路条件分析

3．2．2 列车动力学条件

3．3 城市轨道交通信号设备布置设计原则

3．3．1 站台ATO通讯环线

3．3．2 计轴设备

3．3．3 APR信标

3．3．4 IATP速度环线

3．3．5 信号机

3．3．6 无线通信设备

3．4 本章小结

第4章 城市轨道交通信号设备布置系统实现

4．1 信号设备控件模型

4．2 地铁站场平面数据模型

4．2．1 站场平面数据拓扑结构

4．2．2 信号设备数据和站场平面的关联

4．3 信号设备布置模型

4．3．1 信号设备布置流程图

4．3．2 信号设备布置决策知识库设计

4．3．3 站场平面下的信号设备布置搜索实现

4．4 基于平面站场图搜索的进路生成模型

4．5 本章小结

第5章 城市轨道交通信号设备布置案例与实践

5．1 信号布置界面设计

5．2 站场矢量图形拓扑数据结构

5．3 地铁信号设备布置案例

5．4 地铁进路信息表生成

5．5 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间研究成果