采用有色Petri網(wǎng)對(duì)基于通信的列車控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，基于通信的列車控制(CommunicationBasedTrainControl，CBTC)技術(shù)已成為當(dāng)前鐵路信號(hào)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。目前世界上其他國(guó)家已有幾個(gè)比較成熟的CBTC系統(tǒng)，中國(guó)鐵路也已制定了中國(guó)列車控制系統(tǒng)(ChinaTrainControlSystem，CTCS)的發(fā)展戰(zhàn)略，目前正在逐步實(shí)施。CTCS共分為5個(gè)應(yīng)用級(jí)別(從0級(jí)到4級(jí))，其中第3級(jí)和第4級(jí)將采用CBTC技術(shù)。由于

2、我國(guó)當(dāng)前沒(méi)有制定完整的CTCS技術(shù)規(guī)范，并且沒(méi)有投入實(shí)際運(yùn)營(yíng)的CBTC線路，因此采用仿真的方法對(duì)CBTC系統(tǒng)進(jìn)行研究是比較合適的方法。在眾多的系統(tǒng)建模的方法中，有色Petri網(wǎng)是其中非常有效的一種，它在鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)中的建模的應(yīng)用也越來(lái)越多。 Petri網(wǎng)以圖形的形式研究系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)特性，特別適合對(duì)離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模與分析。有色Petri網(wǎng)在Petri網(wǎng)的基礎(chǔ)上增加了顏色集和層次性特性，使得系統(tǒng)建模更加簡(jiǎn)便。因此，我們

3、采用有色Petri網(wǎng)對(duì)CBTC系統(tǒng)進(jìn)行建模和分析。 本文在分析和總結(jié)國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，并深入研究了Petri網(wǎng)的理論知識(shí)和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，首先，根據(jù)CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，分三部分來(lái)建立CBTC系統(tǒng)CPN模型，分別是：整體層、處理層和功能層，反映出系統(tǒng)的不同層次的特性。然后，對(duì)部分關(guān)鍵功能進(jìn)行了分析與建模，分別建立了無(wú)線閉塞工作方式切換、無(wú)線閉塞中心(RadioBlockCentral，RBC)區(qū)域交接等功能層子模型，并在CPNT