基于有色petri网的ctcs-3列控系统数据融合方案研究

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1、岁妻未交戤挚硕士学位论文基于有色Petri网的CTCS一3列控系统数据融合方案研究RescarchofDataFusionSchemeofCTCS一3BasedoilColoredPetriNet作者：林增导师：王俊峰北京交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定，特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查测和借阅。同意学校向国家有关部¨或机构送交沦文的复印件手¨磁盘。(保密的学位i{苦文在解密后适

2、f}]本授权i兑明)学位沧文怍扦端名：；}；}∥智导师签名锄咩签字f；={期：2廿，f年’2月’g日签字H期：。竹，‘#，2月∥日中l目分娄号：U2832学校代码10004南级：公，F北京交通大学北尿父趣大字硕士学位论文基于有色Petri网的CTCS3列控系统数据融合方案研究ResearchofDataFusionSchemeofCTCS一3BasedOIlColoredPetrlNet作者姓名：林增导师姓名：王俊峰学位类别：工学学号：09120349职称：副教授学位级别：硕上学科专业：交通信息I：程及控制研究方向：基于通信

3、的列车控制北京交通大学致谢本论文的工作是在我的导师王俊峰副教授的悉心指导下完成的．上俊峰副教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来王俊峰老师对我的关心和指导。王俊峰副教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学刊上和生活上部给予J’我很大的关心和帮助，n此向1二俊峰老师表示衷心的谢意。a实验室工作监撰写论文崩间，耿家俊、张栋、程忆佳等同学对我硷立中的CPN建模及仿真研宄工作给予了热情帮助，n：此向他们表达我的感激之情。蜀外也感谢我的家人，他们的理解和支持使找能够在学校专心完成我的学业，中文

4、摘要摘要：为了满足铁路运输的需要．我国大力发展具有自主知识产权的中国列车控制系统3级(ChinaTrainControlSystemlevel一3．CTCS一3)。目前，CTCS-3级列控系统的技术规范和需求规范都己制定完善，i生现有系统框架下．通过成熟的技术平段和全新的理念排除系统潜在隐患．进一步提升系统的安全性，将是最近一段时期轨道交通领域研究的重要内存。数据融合作为一项综合性技术集合了多种学科先进的理论和丰富的技术手段．在众多领域得到推广和应用。其中．列控系统在传感器及传输层也采用了部分数据融合技术。而为了实现客运专线

5、列车的跨线运行和降级运行，CTCS-3级列控系统兼容了CTCS一2缓列控系统的功能和设备，其数槲征系统层之唰缺乏空流和约束机制，所以在系统层和决策层进行数据融台研究对进一步提高列控系统安全性有若积极的急义。本文在分析列拄系统结构和数据传输特性的基础L，提出一种基于数据融台提升列控系统安全性的方案，即对州控数据传输形成一种多维式的制约．并利川有色Petri网(CPN)对融台方案进行建模仿真厦验证。旨先，论文对CTCS一3级和CTCS-2级系统进行剖析．结合数据融合理论针对临时限速、线路信息、行车许可提出了系统层的数据融台方案。

6、其次，为了验征方案的可行性和合理性，利用CPN对系统进行建模。通过仿真软件的分层功能构造了系统顶屡信息模型、列拄数据生成子模型、-枝障注入子模型、数据融台于模型等：通过赋时功能为信息包打上时

7、柚戳构造r,．J'lhJ／f列。在此基础l，利用CPN软件仿真功能模拟列控信息传输过程中的系统状态帮】行为．并采片1指数函数随机触发机制进行故障注入模拟真实敞脚。最后．通过理论推导证叫数螂融台的有效性，井结合大量盛验数据加以验证。同时。通过CPN软件的分忻功能对所建模型的合理性进行分析。实验仿真结果表明在故障涟八情r圮F，数据融台_方J

8、窠在一定程度降低了错误数据的输出。关键词：列控系统：数据触台：育也Petri网；故障注入分类号：U2832ABSTRACTABSTRACT：Inordertotlleettheneedsofrailwaytransportation，ourcountrydevelopsChinaTramControlSystemlevel一3tCTCS-3)withindependentintellectualpropertyrightsbyitselfiAIpresent．CTCS-3technicalstandardsandrequir

9、ementshadbeencompleted，andtheprojectsofhigh—speedrailwayarealsounderconstructionintheoverallCTCS-3includesadvaucedtechnologyandresearchresults，an