城市軌道交通CBTC系統(tǒng)區(qū)域控制器的研究與仿真.pdf

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

2、式的發(fā)展方向,基于移動閉塞的CBTC系統(tǒng)是CBTC系統(tǒng)發(fā)展的高級階段,采用移動閉塞技術的區(qū)域控制器又是CBTC系統(tǒng)的地面核心設備,其通過計算并向列車發(fā)送移動授權MA來完成安全控車。因此,對ZC子系統(tǒng)進行仿真研究意義重大。
　　 CBTC技術在國外比較成熟,而國內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,對比準移動閉塞,介紹了移動閉塞的工作原理,提出了移

3、動閉塞追蹤間隔模型,并通過Matlab仿真證明了移動閉塞可以有效的縮短列車追蹤間隔時間,提高運行效率,從而提出了基于移動閉塞的CBTC系統(tǒng)的優(yōu)勢。
　　 ZC作為CBTC系統(tǒng)的地面核心設備,具有列車管理、MA計算及ZC切換等主要功能,本論文在分析了這些功能的基礎上,提出了ZC仿真子系統(tǒng)的設計方案,編制了區(qū)域控制器功能仿真軟件,實現(xiàn)了列車注冊注銷、列車管理、MA計算及ZC切換等主要功能。同時,實現(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。
　　 本論文在研究了區(qū)域控制器工作機理和功能的基礎上,重點設計了區(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平臺上實現(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)的內部數(shù)據(jù)庫,其中包括靜態(tài)數(shù)據(jù)庫和動態(tài)數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)設計的軟件架構采用模塊化方式,可擴充性強,維護方便。同時設計了簡易的