城市軌道交通CBTC系統(tǒng)區(qū)域控制器的研究與仿真.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、無線通信技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展,基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(Communication Based Train Control System,CBTC)必將代替原有的列車運(yùn)行控制系統(tǒng),成為城市軌道交通列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。CBTC系統(tǒng)是連續(xù)的自動(dòng)列車控制系統(tǒng),其通過高精確度的列車定位技術(shù)和雙向、大容量的車地通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)列車按照移動(dòng)閉塞制式追蹤運(yùn)行,使列車可以以更短的追蹤間隔安全運(yùn)行。移動(dòng)閉塞技術(shù)代表了未來閉塞制

2、式的發(fā)展方向,基于移動(dòng)閉塞的CBTC系統(tǒng)是CBTC系統(tǒng)發(fā)展的高級階段,采用移動(dòng)閉塞技術(shù)的區(qū)域控制器又是CBTC系統(tǒng)的地面核心設(shè)備,其通過計(jì)算并向列車發(fā)送移動(dòng)授權(quán)MA來完成安全控車。因此,對ZC子系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究意義重大。
　　 CBTC技術(shù)在國外比較成熟,而國內(nèi)在這方面的研究還處于初級階段。本論文以城市軌道交通CBTC系統(tǒng)為研究背景,分析了區(qū)域控制器在CBTC系統(tǒng)中的作用和地位,對比準(zhǔn)移動(dòng)閉塞,介紹了移動(dòng)閉塞的工作原理,提出了移

3、動(dòng)閉塞追蹤間隔模型,并通過Matlab仿真證明了移動(dòng)閉塞可以有效的縮短列車追蹤間隔時(shí)間,提高運(yùn)行效率,從而提出了基于移動(dòng)閉塞的CBTC系統(tǒng)的優(yōu)勢。
　　 ZC作為CBTC系統(tǒng)的地面核心設(shè)備,具有列車管理、MA計(jì)算及ZC切換等主要功能,本論文在分析了這些功能的基礎(chǔ)上,提出了ZC仿真子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,編制了區(qū)域控制器功能仿真軟件,實(shí)現(xiàn)了列車注冊注銷、列車管理、MA計(jì)算及ZC切換等主要功能。同時(shí),實(shí)現(xiàn)了車載與聯(lián)鎖子系統(tǒng)的簡易仿真,搭建

4、了區(qū)域控制器與車載子系統(tǒng)、聯(lián)鎖子系統(tǒng)的通信平臺(tái)。
　　 本論文在研究了區(qū)域控制器工作機(jī)理和功能的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)設(shè)計(jì)了區(qū)域控制器的功能仿真系統(tǒng)。系統(tǒng)仿真采用軟件編程的思想,以Visual C++6.0作為系統(tǒng)的仿真工具,在Windows平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了ZC子系統(tǒng)的仿真；采用SQL Server2000創(chuàng)建了ZC仿真子系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫,其中包括靜態(tài)數(shù)據(jù)庫和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件架構(gòu)采用模塊化方式,可擴(kuò)充性強(qiáng),維護(hù)方便。同時(shí)設(shè)計(jì)了簡易的