城市軌道交通ATS系統(tǒng)監(jiān)控子系統(tǒng)研究.pdf

1、城市軌道交通的列車自動(dòng)監(jiān)控(ATS，Automatic Train Supervision)子系統(tǒng)，是城市軌道交通列車自動(dòng)控制系統(tǒng)（ATC，Automatic Train Control）的上層管理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)線路列車進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、控制和調(diào)度管理，是智能現(xiàn)代化城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)的“神經(jīng)中樞”。對(duì)城市軌道交通 ATS系統(tǒng)功能模塊分析，研究子模塊功能實(shí)現(xiàn)技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，不斷引進(jìn)先進(jìn)的智能控制新理論，完善 ATS系統(tǒng)功能構(gòu)

2、架，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、高效性和完整性，是ATS系統(tǒng)研究的長(zhǎng)期課題。
　　本論文充分參考前人的工作經(jīng)驗(yàn)，以城市軌道交通 ATS系統(tǒng)功能需求為出發(fā)點(diǎn)，以引進(jìn)子模塊新算法，仿真實(shí)現(xiàn)其功能為目的，主要做了以下工作：
　?。?）分析城市軌道交通列車監(jiān)控子系統(tǒng)ATS的設(shè)備組成和功能需求，對(duì)列車車次號(hào)識(shí)別、自動(dòng)列車進(jìn)路技術(shù)和列車運(yùn)行自動(dòng)調(diào)整三項(xiàng)ATS系統(tǒng)核心功能提出重點(diǎn)分析；
　?。?）詳細(xì)分析列車車次號(hào)追蹤過(guò)程，選擇基于軌道電路和計(jì)

3、軸設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)步進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車次號(hào)（車次窗）的動(dòng)態(tài)傳遞，并綁定車次窗到列車車頭位置，連續(xù)動(dòng)態(tài)傳遞車次號(hào)；
　　（3）基于二叉樹(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式，以鏈表的形式存儲(chǔ)站場(chǎng)圖抽象的有向圖結(jié)點(diǎn)和邊的數(shù)據(jù)，設(shè)置二重進(jìn)路觸發(fā)點(diǎn)，以廣度優(yōu)先和深度優(yōu)先結(jié)合的搜索算法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)路搜索；
　?。?）引進(jìn)蝙蝠算法，初始化蝙蝠群數(shù)量和最優(yōu)解搜索頻率，以局部最優(yōu)解組成最優(yōu)解集合，判斷列車晚點(diǎn)情況，在解集中迭代搜索最優(yōu)解選擇列車單車晚點(diǎn)和集群晚點(diǎn)最佳調(diào)整策略

4、，在實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行的自動(dòng)調(diào)整功能的基礎(chǔ)上，使調(diào)整后新的列車運(yùn)行圖趨近計(jì)劃運(yùn)行圖或重繪最佳運(yùn)行圖；
　?。?）在VC++6.0平臺(tái)上，選擇以ActiveX控件技術(shù)和XML文本存儲(chǔ)技術(shù)、SQL Server2000數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，在MFC框架下圖元化城市軌道交通ATS站場(chǎng)圖，并實(shí)現(xiàn)列車在站場(chǎng)圖監(jiān)視界面的動(dòng)態(tài)運(yùn)行仿真模擬；
　?。?）基于Matlab平臺(tái)，對(duì)城市軌道交通列車進(jìn)行等間隔追蹤模式和基于蝙蝠算法的列車自動(dòng)運(yùn)行調(diào)整策略可行性進(jìn)行

5、仿真驗(yàn)證，并對(duì)仿真結(jié)果結(jié)合列車在站場(chǎng)圖界面模擬運(yùn)行結(jié)果給出了合理性分析。
　　經(jīng)過(guò)對(duì)城市軌道交通 ATS系統(tǒng)列車車次號(hào)識(shí)別與追蹤、列車自動(dòng)進(jìn)路和自動(dòng)列車運(yùn)行調(diào)整功能實(shí)現(xiàn)技術(shù)的數(shù)學(xué)分析和控件模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了城市軌道交通列車動(dòng)態(tài)模擬運(yùn)行仿真，結(jié)合Matlab平臺(tái)等間隔追蹤和運(yùn)行圖調(diào)整仿真，驗(yàn)證了車次號(hào)追蹤算法、進(jìn)路搜索算法和蝙蝠算法在實(shí)現(xiàn)城市軌道交通列車跟蹤、自動(dòng)進(jìn)路和運(yùn)行調(diào)整功能方面，具有良好的可用性、智能性和有效性，得到了有價(jià)值