CTCS-2級列控系統(tǒng)車載安全計(jì)算機(jī)主要功能的研究與仿真.pdf

1、近年來,以中國列車控制系統(tǒng)(Chinese Train Control System,CTCS)技術(shù)規(guī)范和相應(yīng)的技術(shù)條件為基礎(chǔ),我國鐵路建設(shè)迅猛發(fā)展,極大地滿足了日益增長的鐵路運(yùn)輸?shù)男枨?。CTCS-2級列控系統(tǒng)不僅作為主要應(yīng)用模式實(shí)現(xiàn)在200～250km／h速度級的鐵路干線上,而且作為CTCS-3級列控系統(tǒng)的后備模式,發(fā)揮著極大的不可替代的功用。車載安全計(jì)算機(jī)作為CTCS-2級列控車載設(shè)備中最核心的部分,其功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量直接影響到列控系

2、統(tǒng)的發(fā)揮。
　　 國內(nèi)外對于車載安全計(jì)算機(jī)的速度控制功能均有不同程度的研究。在計(jì)算列車制動(dòng)距離的過程中,大部分研究選擇運(yùn)用動(dòng)力學(xué)公式來建模。但是由于動(dòng)力學(xué)因素復(fù)雜多變,仿真實(shí)現(xiàn)困難較大,且較難得到準(zhǔn)確精細(xì)的結(jié)果?？紤]到現(xiàn)在車輛供應(yīng)商以制動(dòng)減速度的方式提供列車制動(dòng)性能參數(shù),因此,研究基于減速度制動(dòng)模型的車載安全計(jì)算機(jī)控速功能具有一定的先進(jìn)性。同時(shí),該仿真還可代替現(xiàn)場試驗(yàn)完成一些數(shù)據(jù)驗(yàn)證,為從事相關(guān)工作的設(shè)計(jì)人員或者運(yùn)營管理人員提供

3、輔助決策,為提高行車效率奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　 本設(shè)計(jì)從列控系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備車載安全計(jì)算機(jī)入手,著重研究其控速功能。首先介紹了國內(nèi)外列車控制系統(tǒng)的發(fā)展過程與現(xiàn)狀,在剖析CTCS-2級列控系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上,對基于軌道電路和點(diǎn)式應(yīng)答器的車載安全計(jì)算機(jī)的控車模型和關(guān)鍵算法進(jìn)行了深入研究；詳細(xì)分析了與車載安全計(jì)算機(jī)工作相關(guān)的地面設(shè)備和其他車載設(shè)備的工作原理和數(shù)據(jù)流通情況,在此基礎(chǔ)上對車載安全計(jì)算機(jī)進(jìn)行功能分析和建模,進(jìn)而對車載安

4、全計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能需求分析,并通過VC++語言實(shí)現(xiàn)車載安全計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)；最后結(jié)合實(shí)際線路數(shù)據(jù)和控車情況對系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn),從仿真結(jié)果來看,可以滿足對車載安全計(jì)算機(jī)各種功能的仿真,基本實(shí)現(xiàn)了列車安全可靠的控制。
　　 本文主要完成以下工作:首先借助有窮狀態(tài)自動(dòng)機(jī)對車載運(yùn)行模式進(jìn)行分析和建模,很好的表達(dá)了車載各模式的相互轉(zhuǎn)化條件,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了故障狀態(tài)下的模式切換；其次在進(jìn)行制動(dòng)曲線計(jì)算的過程中,將動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型和分段式制