基于Windows CE的CTCS3级列控系统车载人机界面DMI的设计与实现

摘要

随着中国高速铁路的迅速发展，中国列车控制系统（CTCS）得到了广泛的应用。CTCSO在既有线已经普及，CTCS1填补了我国既有线160km/h以下列控系统的空白，较为高级的CTCS2也已应用在200km/h既有线路上，并且取得了卓著的成果。然而，对于高速发展的中国铁路，CTCS0、CTCS1、CTCS2已经不能满足进一步提速的要求，因此更为高级的CTCS3的开发和应用应势在必行。 车载列控显示装置DMI是驾驶员与车载设备进行信息交互的平台。车载DMI的作用非常重要，它是驾驶员与列车之间的桥梁，它通过声音、图像等方式向司机展示列车的各种信息以及ATP的状态，提醒驾驶员执行相应的操作，确保行车安全。DMI设备的中心位置安装了显示屏，周围配置了扬声器及键盘，驾驶员能够通过键盘输入有关的信息，改变ATP系统的工作模式和工作状态。 论文结合UML技术详细描述了基于Windows CE嵌入式操作系统的DMI的设计与实现过程，主要涵盖了以下几方面的工作： （1）通过借鉴ETCS和CTCS2的既有经验，根据相关欧标和部标，结合中国实际国情，设计了CTCS3级列系统DMI的功能需求，并形成DMI界面显示的详细规范； （2）引入UML技术，通过对DM1系统进行用例图、活动图、对象类、顺序图和构件图建模，从宏观上设计出DMI的开发框架、方法和步骤； （3）对Windows CE、Linux、Palm OS等嵌入式操作性能特点的对比，DMI系统最终选用Windows CE开发平台，并用Platform Builder5.0完成其Windows CE操作系统内核的定制； （4）Embedded Visual C++开发DMI应用软件。 文章的最后给出了DMI软件运行的效果图。

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文摘

英文文摘

声明

致谢

序

1 引言

2 CTCS 及ETCS

2.1 ETCS

2.1.1 ETCS的提出

2.1.2 ETCS的分级

2.2 CTCS

2.2.1 CTCS的提出

2.2.2 CTCS的系统构成

2.2.3 CTCS的应用等级

2.3 CTCS与ETCS的差异分析

2.4 本章小结

3 DMI设备构成与功能

3.1 设备系统构成

3.2 设备基本功能

3.3 设备工作原理

3.4 界面显示

3.4.1 主界面显示区域

3.4.2 主界面细分功能

3.5 按键

3.5.1 功能及用法

3.5.2 按键布置

3.6 文本信息

3.7 语音及声音定义

3.7.1 语音

3.7.2 声音

3.7.3 语音声音输出优先级

3.8 本章小结

4 DMI的UML建模

4.1 Rose简介

4.2 DMI的用例图

4.3 DMI的活动图

4.4 DMI对象类建模

4.5 DMI的顺序图

4.6 DMI的构件图

4.7 本章小结

5 DMI详细设计

5.1 硬件平台的搭建

5.2 嵌入式Windows CE开发平台的搭建

5.2.1 嵌入式系统

5.2.2 嵌入式操作系统

5.2.3 Windows CE简介

5.2.4 Windows CE内核的定制

5.3 DMI应用程序设计

5.3.1 DMI软件数据定义

5.3.2 DMI应用软件的实现

5.3.3 DMI应用软件运行效果

5.4 本章小结

6 结束语

参考文献

作者简历