基于MSTS三维仿真系统的列车运行超速防护研究

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1、国内图书分类号：U284.91密级：公开国际图书分类号：656西南交通大学研究生学位论文基于MSTS三维仿真系统的列车运行超速防护研究年级2015级姓名郑杰良申请学位级别硕士专业交通信息工程及控制指导老师陈荣武二零一八年五月十一日ClassifiedIndex:U284.91U.D.C:625SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisDESIGNOFAUTOMATICTRAINPROTECTIONONMSTS3DSIMULATIONSYSTEMGrade:2015Candidate:ZhengJieliangAcademicDegreeAp

2、pliedfor:MasterSpeciality:TrafficInformationEngineeringandControlSupervisor:ChenRongwuApril.15,2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要随着中国城镇化水平速度的加快，城市轨道交通的发展愈发迅猛,对城市轨道交通提出了更高的要求。基于通信的列车运行控制系统CBTC（CommunicationBasedTrainControl），通过列车自动防护ATP（AutomaticTrainProtection）这一安全关键子系统，能够实现高效性、高可靠性、高安全性的列车运行控制。本文提出一种基于三维火

3、车模拟器MSTS（MicrosoftTrainSimulation）仿真平台的列车运行超速防护仿真系统，不仅能够实现出传统通用显示中的ATP防护效果，还能结合三维视景平台实时观测受防护运行列车的实时情况，实现对线路现场的逼真模拟，为验证ATP超速防护关键算法提供一个分析工具及验证平台，对研究ATP系统关键技术具有一定的参考意义。结合MSTS三维视景仿真系统平台的功能需求，分析并设计超速防护仿真系统的通信接口，获取三维视景系统的运行列车作为超速防护仿真系统的控制对象。分析超速防护仿真系统的功能需求，分析车载ATP的安全制动模型、列车运行动力学模型以及列车超速防护曲线模型，计算列车的安全防护

4、距离，列车允许速度和列车的最限制速度。收集列车的车辆参数和线路坡度、曲线、隧道等相关参数，存入数据库中，为防护曲线及允许速度的计算提供数据来源。根据车载ATP的功能需求设计相应的人机交互界面DMI的显示和操作模块，对三维视景仿真系统的列车进行防护运行效果的仿真测试，到达了预期的测试效果。关键词：CBTC；MSTS；ATP；超速防护曲线；车载ATP;人机交互界面DMI西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractWiththeaccelerationofurbanizationinChina,thedevelopmentofurbanrailtransitismoreandmore

5、rapid.Peoplealsoputforwardhigherrequirementsforurbanrailtransit.ThetrainoperationcontrolsystembasedoncommunicationCBTC(CommunicationBasedTrainControl)canrealizehighefficiency,highreliabilityandhighsecuritytrainoperationcontrolthroughthesecuritykeysubsystemofautomatictrainprotectionATP(AutomaticTr

6、ainProtection).Inthispaper,asimulationsystemofoverspeedprotectionfortrainoperationbasedonMSTS(MicrosoftTrainSimulation)simulationplatformisproposed.ItcannotonlyrealizetheATPprotectioneffectinthetraditionalgeneraldisplay,butalsoobservethereal-timesituationoftheprotectedtraininrealtimeincombination

7、withthethree-dimensionalviewplatform,andrealizetherealistcsimulationofthelinesite,itcanalsoprovidesananalysistoolandverificationplatformforverifyingtheATPoverspeedprotectionkeyalgorithm,whichhasacertainreferencevaluefo