CBTC系统数据存储单元的设计与实现

摘要

基于通信的列车控制系统(CBTC)是城市轨道交通中信号系统的新发展。轨道数据存储单元(DSU)是CBTC的核心。DSU的功能是建立、维护和发布城市轨道交通的线路数据。本文通过查阅大量的文献资料、技术标准和工程数据，设计并实现了轨道数据存储单元。
　　 本文首先明确提出了CBTC系统的DSU线路模型，分析了DSU线路模型的关键设备和属性，该线路模型具有良好的可扩展性。基于DSU线路模型，本文设计和实现了DSU的离线子系统和在线子系统。DSU离线子系统采用图形化的方式获取城市轨道交通线路的原始数据，并对输入数据进行自动计算和校验，最终生成线路模型的离线和在线数据。DSU在线子系统运行于基于VxWorks的安全计算机上，通过与CBTC其他设备通信，完成维护和发布线路模型数据的功能。
　　 在实验室条件下，本文设计和实现的DSU成功对实际地铁工程数据进行了建模，并把该模型数据应用于CBTC系统中。本文的DSU不仅满足了CBTC的基本要求，而且与同类系统相比本系统具有以下优点和特色：(1)本系统采用了统一的线路模型和建模过程以保证CBTC数据的一致性。(2)离线子系统具有数据导入导出和联锁表生成等有价值的特性。(3)在线子系统采用了简单有效的平面数据文件格式和椭圆曲线数字签名技术以保证线路数据的安全性。

目录

文摘

英文文摘

图目录

表目录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 研究现状

1.3 研究目标

1.4 章节安排

第2章 系统综述

2.1 信号系统与CBTC

2.2 CBTC中的DSU

2.3 业务流程

2.4 需求概述

2.4.1 离线子系统

2.4.2 在线子系统

2.5 架构设计

2.5.1 系统结构

2.5.2 部署环境

2.6 本章小结

第3章 线路模型

3.1 概述

3.2 基本内容

3.2.1 物理设备和设备属性

3.2.2 逻辑设备和设备属性

3.2.3 属性控制项

3.3 保存与解析

3.4 工程自定义

3.4.1 可扩展性

3.4.2 自定义工具

3.5 本章小结

第4章 离线子系统

4.1 概述

4.2 技术方案

4.2.1 总体方案

4.2.2 工程管理

4.2.3 数据导入

4.2.4 图形建模

4.2.5 系统配置

4.2.6 自动生成

4.2.7 自动校验

4.2.8 数据导出

4.3关键功能和技术分析

4.3.1 图形建模

4.3.2 属性编辑

4.3.3 识别AutoCAD图纸

4.3.4 布置坡度变化点设备

4.3.5 计算设备连接关系

4.3.6 生成联锁表

4.4 系统比较

4.5 模型数据

4.6 本章小结

第5章 在线子系统

5.1 概述

5.2 总体结构

5.3 通信设计

5.3.1 版本号同步

5.3.2 轨道数据下载

5.3.3 临时限速更新

5.3.4 健康状态反馈

5.4 数据设计

5.4.1 静态数据文件

5.4.2 动态数据文件

5.5 安全性设计

5.5.1 MISRA C 2004

5.5.2 数据文件的自校验

5.5.3 数据文件的数字签名

5.6 系统比较

5.7 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要的研究成果

致谢