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CBTC仿真系统的基础数据研究

作　者: 杜菡萏
导　师: 郭进
学　校: 西南交通大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: CBTC 数据结构数据映射
分类号: U284.48
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 83次
引　用: 2次
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内容摘要

随着城市化的加快,地铁由于其特有的优势成为解决城市交通压力的优秀选择,于是现在各个城市地铁建设开始加快。CBTC (Communication Based Train Control System基于通信的列车自动控制系统)由于其能够实现移动闭塞,可以大幅度的提高区间通过能力,灵活的组织双向运行和单向连续的发车,于是其代替轨道电路为基础的控制系统成为必然。随着CBTC在城市轨道交通中的应用,我们尝试开发和完善城市轨道交通CBTC仿真系统,建立城市轨道交通工程项目的计算机辅助设计平台。利用系统内嵌的列车动力学模型和列车控制模型等数学模型,为城市轨道交通项目的全过程设计提供定量分析的理论依据,便于在工程设计中通过对线路、行车组织和相关系统设备的配置进行精确的仿真计算,在确保安全的前提下实现土建和机电系统的优化配置。本文首先结合在CBTC仿真中的研发工作,首先详细的分析了图论,有向图的原理在组织线路基础数据中的应用。其中包括如何用有向图的方式来描述城市轨道交通的站场的方式；信号设备在基于有向图的站场中如何描述；线路信息在基于有向图的站场中如何描述。分析了基于有向图的线路基础数据每个子项的详细数据结构定义,存储方式,线路基础数据在CBTC仿真系统中所处位置,与其他部分的接口。分析了什么是模拟／仿真系统,模拟／仿真系统的工作原理和优势。CBTC模拟／仿真系统的系统结构,在这个系统中为什么要将基于公里标的线路基础数据与ATS(Automatic Train Supervision列车自动监控系统)显示进行映射,以及提出了两种数据映射的方法。最后详细的说明了线路基础数据管理软件的系统结构,仿真系统设计结果,以及对下一步工作的展望。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-15
  1.1 研究背景及意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-13
  1.3 论文的主要内容  13-15
第2章 CBTC仿真的系统结构描述  15-20
  2.1 CBTC仿真系统概述  15-16
  2.2 仿真系统的具体工作流程  16
  2.3 仿真系统子系统介绍  16-20
第3章图论在CBTC仿真基础数据组织中的应用  20-27
  3.1 CBTC仿真对数据的需求  20
  3.2 CBTC仿真基础数据文件管理的内容  20-21
  3.3 CBTC仿真数据组织的难点  21
  3.4 图论的基本方法  21-23
    3.4.1 图  21-22
    3.4.2 有向图  22-23
    3.4.3 路径  23
    3.4.4 子图  23
  3.5 图论在CBTC仿真线路数据组织中的应用  23-27
    3.5.1 有向图的方式对站场的描述  23-24
    3.5.2 设备在有向图中的定义  24-25
    3.5.3 线路属性在有向图中的定义  25
    3.5.4 子图在仿真基础数据组织中的应用  25-27
第4章 CBTC仿真基础数据结构的详细设计与数据解析  27-50
  4.1 线路基础数据详细结构定义  27-41
    4.1.1 拓扑层  27-29
    4.1.2 信号数据  29-36
    4.1.3 线路数据  36-41
  4.2 信号参数  41-43
  4.3 车辆参数  43-44
  4.4 仿真数据  44-45
    4.4.1 设计仿真数据结构的必要性  44-45
    4.4.2 仿真数据结构建立原理  45
  4.5 数据解析  45-49
    4.5.1 仿真数据结构初始化的实现  45-47
    4.5.2 路径搜索的实现  47-49
  4.6 数据文件管理子系统外部接口设计  49-50
第5章 CBTC仿真线路数据与ATS屏幕坐标的映射  50-58
  5.1 映射的必要性分析  50-51
    5.1.1 模拟仿真系统概念  50
    5.1.2 CBTC模拟仿真系统工作原理  50
    5.1.3 CBTC模拟仿真系统的优势  50
    5.1.4 数据映射必要性  50-51
  5.2 ATS显示内容  51-52
  5.3 基于CBTC的ATS数据结构分析  52-54
    5.3.1 ATS站场显示数据组织方式  53
    5.3.2 ATS动态数据获得方式  53-54
  5.4 数据映射两种办法的研究  54-58
    5.4.1 方法一  54-57
    5.4.2 方法二  57-58
第6章线路基础数据编辑工具的详细设计与实现  58-64
  6.1 系统开发环境介绍  58
  6.2 需求陈述  58-59
  6.3 系统功能模型  59-60
  6.4 程序框架设计  60-62
    6.4.1 系统类图  60-61
    6.4.2 类和对象  61
    6.4.3 确定类的属性  61-62
  6.5 系统具体功能设计与实现  62-63
    6.5.1 绘图功能  62
    6.5.2 数据录入功能  62-63
  6.6 将来工作扩展的可能性  63-64
第7章软件实现  64-67
  7.1 仿真系统仿真结果  64
  7.2 性能分析结果示例  64-65
  7.3 线路基础数据编辑工具  65-67
结论与展望  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-72
攻读硕士期间发表的论文及科研成果  72

CBTC仿真系统的基础数据研究

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