采用有色Petri网对基于通信的列车控制系统的研究

摘要

随着计算机技术、控制技术和通信技术的发展，基于通信的列车控制(CommunicationBasedTrainControl，CBTC)技术已成为当前铁路信号技术发展的一个必然趋势。目前世界上其他国家已有几个比较成熟的CBTC系统，中国铁路也已制定了中国列车控制系统(ChinaTrainControlSystem，CTCS)的发展战略，目前正在逐步实施。CTCS共分为5个应用级别(从0级到4级)，其中第3级和第4级将采用CBTC技术。由于我国当前没有制定完整的CTCS技术规范，并且没有投入实际运营的CBTC线路，因此采用仿真的方法对CBTC系统进行研究是比较合适的方法。在众多的系统建模的方法中，有色Petri网是其中非常有效的一种，它在铁路运输系统中的建模的应用也越来越多。 Petri网以图形的形式研究系统组织结构和动态特性，特别适合对离散事件动态系统进行建模与分析。有色Petri网在Petri网的基础上增加了颜色集和层次性特性，使得系统建模更加简便。因此，我们采用有色Petri网对CBTC系统进行建模和分析。 本文在分析和总结国内外的研究现状，并深入研究了Petri网的理论知识和应用的基础上，首先，根据CBTC系统结构的特点，分三部分来建立CBTC系统CPN模型，分别是：整体层、处理层和功能层，反映出系统的不同层次的特性。然后，对部分关键功能进行了分析与建模，分别建立了无线闭塞工作方式切换、无线闭塞中心(RadioBlockCentral，RBC)区域交接等功能层子模型，并在CPNTools工具软件中完成系统的建模、仿真与状态空间分析。本文的研究将很好地展示CBTC系统的结构和功能，验证列车运行控制算法和参数选择的合理性，为实际系统的开发提供理论依据。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章Petri网基本理论及应用

第三章用有色Petri网对CBTC系统建模的整体研究

第四章CBTC系统部分功能模型的研究

第五章结论与展望

参考文献

致谢

个人学习情况