冶金企业内部基于车-车通信的车载安全控制系统研究

摘要

铁路承担着冶金企业内部大约80％的运输任务，保证了各种燃料、原料、半成品和成品的及时运转。铁路运输系统的性能对冶金企业的生产效率至关重要。
　　当前，冶金企业内部铁路信号系统的自动化水平低，且仅仅依赖地面信号设备行车，运输效率低，存在脱轨撞车等安全隐患。因此，研制适应冶金企业内部铁路运输特点的列车运行控制技术具有重要的理论意义和应用价值。
　　本文针对冶金企业内部铁路的特点，参考CBTC系统的技术，提出了一种基于车-车通信的车载安全控制系统方案，设计了系统的总体架构，在此基础上，完成了主要功能软件设计，并进行了测试验证。论文的主要工作如下:
　　首先，针对冶金企业内部铁路在有限范围内构成复杂路网、在狭窄空间内路径交叉、运输距离短、速度低、运输货物种类多、任务突发等特点，参考CBTC系统的技术，提出了一种应用于冶金企业内部的基于车-车通信的车载安全控制系统，研究了系统中车-车通信的策略和基于车-车通信的列车控制策略。
　　其次，根据冶金企业内部铁路运输的情况，设计了基于车-车通信的车载安全控制系统的总体结构、主要功能以及接口协议，完成了系统的设计。
　　然后，基于上述研究成果，设计了基于车-车通信的车载安全控制系统的主体功能软件，包括车载安全逻辑控制软件模块和车载可视化监控软件模块。
　　最后，以国内某冶金企业内部的铁路运输为背景，在既有的硬软件条件下搭建了测试平台，对系统的主要功能进行了测试与验证，测试结果表明本文提出的基于车-车通信的车载安全控制方案的有效性。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 课题研究背景

1．2 应用与研究现状

1．3 论文主要研究内容

2 基于车-车通信的列车控制策略研究

2．1 车-车通信策略研究

2．1．1 基于车-车通信的车载系统方案

2．1．2 车-车通信策略研究

2．2 基于车-车通信的列车控制策略研究

2．2．1 列车追踪行驶控制策略研究

2．2．2 列车安全防护控制策略研究

2．3 小结

3 基于车-车通信的车载安全控制系统设计

3．1 系统结构设计

3．1．1 地面系统结构设计

3．1．2 车载安全控制系统结构设计

3．2 系统业务流程

3．2．1 列车登陆注册

3．2．2 列车驾驶控制

3．2．3 多车通信建立

3．2．4 列车控制策略调整

3．2．5 列车待机休眠

3．3 系统功能分解

3．3．1 信息交互功能

3．3．2 车载控制与防护功能

3．4 系统接口协议

3．5 小结

4 基于车-车通信的车载安全控制系统软件设计

4．1 数据结构设计

4．2 车载安全逻辑控制软件设计

4．2．1 车载安全逻辑控制软件结构设计

4．2．2 信息交互模块设计

4．2．3 驾驶控制与防护模块设计

4．2．4 控制策略调整模块设计

4．3 车载可视化监控软件设计

4．4 小结

5 测试与验证

5．1 测试方案设计

5．2 测试平台搭建

5．3 测试验证

5．4 小结

6 结论

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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