基于有色Petri網(wǎng)的CTCS-3列控系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合方案研究.pdf

1、為了滿足鐵路運輸?shù)男枰覈罅Πl(fā)展具有自主知識產(chǎn)權的中國列車控制系統(tǒng)3級(China Train Control System level-3，CTCS-3)。目前，CTCS-3級列控系統(tǒng)的技術規(guī)范和需求規(guī)范都己制定完善，在現(xiàn)有系統(tǒng)框架下，通過成熟的技術手段和全新的理念排除系統(tǒng)潛在隱患，進一步提升系統(tǒng)的安全性，將是最近一段時期軌道交通領域研究的重要內容。數(shù)據(jù)融合作為一項綜合性技術集合了多種學科先進的理論和豐富的技術手段，在眾多領域得到

2、推廣和應用。其中，列控系統(tǒng)在傳感器及傳輸層也采用了部分數(shù)據(jù)融合技術。而為了實現(xiàn)客運專線列車的跨線運行和降級運行，CTCS-3級列控系統(tǒng)兼容了CTCS-2級列控系統(tǒng)的功能和設備，其數(shù)據(jù)在系統(tǒng)層之間缺乏交流和約束機制，所以在系統(tǒng)層和決策層進行數(shù)據(jù)融合研究對進一步提高列控系統(tǒng)安全性有著積極的意義。
　　本文在分析列控系統(tǒng)結構和數(shù)據(jù)傳輸特性的基礎上，提出一種基于數(shù)據(jù)融合提升列控系統(tǒng)安全性的方案，即對列控數(shù)據(jù)傳輸形成一種多維式的制約，并利用

3、有色Petri網(wǎng)(CPN)對融合方案進行建模仿真及驗證。首先，論文對CTCS-3級和CTCS-2級系統(tǒng)進行剖析，結合數(shù)據(jù)融合理論針對臨時限速、線路信息、行車許可提出了系統(tǒng)層的數(shù)據(jù)融合方案。其次，為了驗證方案的可行性和合理性，利用CPN對系統(tǒng)進行建模。通過仿真軟件的分層功能構造了系統(tǒng)頂層信息模型、列控數(shù)據(jù)生成子模型、故障注入子模型、數(shù)據(jù)融合子模型等；通過賦時功能為信息包打上時間戳構造了時間序列。在此基礎上，利用CPN軟件仿真功能模擬列控信