基于CBTC的ATS的站场图设计与实现

摘要

随着无线通信技术的飞速发展，无线通信的可靠性、可用性大大提高，基于通信的列车运行控制(Communication Based Train Control，CBTC)系统应运而生，将在我国的城市轨道交通中得到广泛的应用。CBTC系统的出现，无论从功能方面还是从性能方面都相对于传统的列车运行控制系统有了巨大的提升与改进。
　　 列车自动监督(Automatic Train Supervision，ATS)系统主要实现对列车的监视与控制功能。调动员也能够通过ATS的人机界面管理系统，站场图是ATS最主要的人机接口，通过站场图列车调度员实现了对列车的监督功能。与传统的站场图相比，基于CBTC的ATS的站场图不仅能够实时的反应列车的精确位置、驾驶模式、列车运行方向等列车的运行信息，而且能够显示列车的移动授权。
　　 本论文概述了CBTC的国内外发展现状、系统结构和设计原理，同时对基于CBTC的ATS的系统结构进行了详细的分析，并完成了站场图系统的软件设计。论文中首先详细的分析了站场图的功能组成、有向图的拓扑结构、数据流图、站场图的显示流程、列车运行的遍历。然后详细说明了站场图模块的软件设计，包括：站场图设备的数据结构、线路拓扑数据、数据接口、缩放功能的实现、报警信息、列车运行信息、列车定位算法和移动授权的实现。其中列车定位与移动授权的显示是基于有向图的定位与显示，该部分是本论文的最大特点。最后在结论部分对本文的工作进行了总结，并对下一步工作中应该解决的问题作了展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外技术现状

1.3论文的主要内容

第2章基于CBTC的ATS的系统结构与功能需求

2.1 CBTC系统概述

2.1.1 CBTC系统结构

2.1.2 CBTC的闭塞制式

2.1.3 CBTC系统设计原理

2.2基于CBTC的ATS系统

2.2.1 ATS系统结构

2.2.2基于CBTC的ATS功能需求

2.3小结

第3章站场图的总体设计

3.1站场图概述

3.2站场图的功能组成

3.3站场图的计算机模型

3.4站场图数据结构设计

3.5站场显示的数据流分析

3.6接口设计

3.6.1静态数据

3.6.2动态数据

3.7有向图拓扑结构

3.7.1线路拓扑数据的需求

3.7.2线路拓扑有向图结构

3.7.3有向图的表示

3.8站场显示的流程图

3.9软件开发环境

3.10本章小节

第4章站场图模块的详细设计与实现

4.1列车定位

4.1.1数据需求

4.1.2列车定位算法

4.2列车信息的实时显示

4.2.1列车信息的内容

4.2.2列车在斜边上的显示

4.3移动授权的实现

4.3.1移动授权的概述

4.3.2移动授权的显示

4.4站场图主要设备的数据结构

4.4.1车次窗数据结构

4.4.2信号机分类与数据结构

4.4.3轨道的分类与数据结构

4.4.4道岔的分类与数据结构

4.5车次号

4.5.1车次号的显示

4.5.2车次号显示算法流程图

4.6报警信息显示

4.7站台控制模式的显示

4.8缩放功能的实现

4.8.1站场图设备的缩放

4.8.2模拟列车的缩放

4.8.3车次号的缩放

4.9实现结果

4.9.1界面实现

4.9.2列车运行信息显示结果

4.10本章小结

结论与展望

1.结论

2.展望

致 谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及科研成果