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毕业论文 题目 城市轨道交通区域控制器的研究 学生姓名 学号 班 级 专 业 城市轨道交通控制 分 院 指导教师 2013 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 题目 城市轨道交通区域控制器的研究 1 摘 要 1 一、绪 论 1 1.1 概述 1 1．2 CBTC技术的发展 2 1．3本论文研究意义及主要内容 4 二、我国城市轨道交通发展的历程 6 2．1 CBTC系统原理 6 2．2 CBTC区域控制器组成原理 6 2．3区域控制器功能需求 7 2．4 Z0与其它子系统关系 9 2．5 ZC切换 10 三、当前我国城市轨道交通发展的主要特点 14 3．1有色Petri网建模可行性分析 14 3．2 ZC与DSU交互模型设计 15 3．3 ZC与VOBC交互模型设计 16 3．4 ZC与ATS交互模型设计 19 3．5 ZC与C I交互模型设计 20 四、轨道交通的安全问题得到高度重视 24 4．1移动授权的内容 24 4．2移动授权相关ZC输入输出信息 25 4．3移动授权延伸 26 4．4移动授权算法设计 27 4．5不同运行场景下的移动授权设计 28 4．6系统故障工况下的ZC处理策略 37 总 结 39 致谢语 40 参考文献 41 摘 要 基于无线通信的列车控制系统CBTC(Communication Based Train ControD是今后城轨交通列控系统的发展趋势。作为CBTC系统的核心地面设备，区域控制器主要实现移动授权的生成和发送，是决定CBTC系统下列车行车效率、控制精度、安全性和可靠性的重要因素。本文在分析了CBTC系统的运行机理基础上，确定了区域控制器的功能需求和设计原理，剖析了区域控制器与其它子系统的关系，以区域控制器作为研究对象，进行系统建模和仿真。 论文在研究区域控制器的功能和交互过程基础上，在VC++开发平台上设计了区域控制器的仿真系统软件，完成了对区域控制器在不同列车运行场景下进行多车控制的功能验证和仿真实现。 关键词：CBTC 区域控制器 移动授权 有色Petri网 VC++ 一、绪 论 1.1 概述 当今城市经济飞速发展，不断扩张的城市规模和不断增长的城市人口使城市交通问题变得日益严峻，交通堵塞状况在各个城市愈演愈烈，交通问题已经成为世界范围内制约各城市发展的瓶颈，也是各城市发展亟待解决的问题。城市轨道交通因其运量大、运行速度快、安全性能高和不易受干扰等特点，使其成为了解决城市交通问题的首选运载方案和模式。 列车运行控制系统是提高城轨列车运行效率，保证行车安全的关键技术装备。近些年无线通信技术飞速发展，无线通信的可用性和可靠性大大提升，基于无线通信的列车控制系统CBTC(Communication Based Train Contr01)是今后城市轨道交通列车控制系统的发展方向和趋势。CBTC系统是不再采用依赖轨道电路来进行信息传送和检测的控制方式，脱离了传统的固定闭塞模式的新一代铁路信号系统。CBTC系统在确保车地之间不问断地通信和高精度的列车定位基础上，对列车进行更加精确和安全的运行控制，缩短列车运行间隔，提高客运量，保证行车安全。 传统的铁路信号系统是通过轨道电路技术来检测运行列车位置的，并通过轨道电路向列车发送控制信息。轨道电路主要优势在于可靠性高，技术成熟，能够保障行车安全。但轨道电路本身技术和结构上的缺陷也制约着信号系统的进一步发展和线路通行能力的继续提升： (1)轨道电路抗干扰能力差，工作稳定性低，维护费用高； (2)车地通信过程中轨道电路传输信息量小； (3)列车定位精度低； (4)从乘客角度来说，采用轨道电路会不可避免的带来噪声、电磁干扰辐射等影响。 而CBTC系统采用应答器、交叉感应环线或计轴器进行高精度的列车定位和准确地判断列车占用轨道情况，通过WLAN无线通信技术进行高速、连续、双向地车地通信，摆脱了轨道电路技术上的缺陷和束缚，通过地面和车载安全设备实现对运行列车的安全控制。 CBTC技术起源于欧洲连续式列控系统，在CBTC几十年的发展历程中，对CBTC 系统的定义逐步趋于一致。为了更好地规范CBTC技术的发展，IEEE在1999年首次制定了CBTC系统相关标准IEEE Std 1474．1．1999，其中明确定义了CBTC