ctcs-2级列控系统列控中心子系统仿真设计与分析

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1、西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：本设计以合宁线真实线路数据为仿真原型，针对以前的列控中心仿真设计中存在的各种问题，提出解决方案，设计并实现了一个具有真正通用性意义的列控中心子系统。该系统完成的主要工作如下：1．提出对设计院提供的基础数据表中相关信息的通用性的提取方法，为轨道电路编码做准备。2．规划仿真模型，并设计相关的通信格式和通信时机。3．为列控中心管辖范围内的区间轨道电路进行逻辑编码，分析区间故障对编码的影响，并仿真实现。4．实现区间信号机的点灯控制的功能逻辑仿真。5

2、．对站内轨道电路编码逻辑的进行功能仿真实现，结合数据库服务器、联锁子系统、控制中心等设备，为车载系统提供行车依据，实现整个线路包括正反向运行、站内正线侧线运行、站内换线作业等各种复杂情况的行车模拟。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：溯o，6．1口西南交通大学硕士研

3、究生学位论文第1页第一章绪论1．1研究背景及研究意义中国人口众多、内陆深广，解决大规模人口流动问题，最安全、最快捷、最经济、最环保、最可靠的交通方式是高速铁路。中国铁路决定把发展客运高速作为实现现代化的一个主要方向。发展高速铁路可以通过较长的产业链，对建材、钢铁、机械制造、电子信息等行业产生积极的拉动作用，对建设提高国家整体自主创新能力和建设创新型国家具有非常重要的意义。随着中国铁路的高速发展，诸多高新技术运用到铁路的大规模建设中，我国具有自主制式的CTCS2级、CTCS3级列控系统便是铁路跨越式发展大背景下的产物。从既有线

4、提速CTCS2级列控系统到客运专线CTCS2级列控系统，再到运营时速可达350km／h的CTCS3级列控系统，我国高速铁路控制系统已经达到世界先进水平。目前，包括京沪高速铁路等在建铁路重点工程有274项。到2012年，我国铁路营业里程将达到11万公里，以“四纵四横"客运专线为骨架的高速铁路里程达到1．3万公里，发达完善的铁路网初具规模。随着高速铁路、客运专线的大量建设，相关部门将会投入大量的人力和物力对列控系统的系统功能、硬件、软件和应答器报文等进行大量的跑车验证，以保证列控系统安全可靠的运行。如何保证整个验证过程的经济和高

5、效，这也成为了高速铁路建设中的一个重要课题⋯。计算机仿真技术为我们解决上述难题提供了行之有效的手段。研究与列控系统配套的，能模拟列车运行、线路设备动作、车站及调度指挥条件的仿真、分析平台，根据具体线路设计技术条件，实现对列控系统的各个部分的功能的数据化仿真与测试，对于保证设计方案的正确性，测试设备的适应性，减少试验周期与试验成本，提高行车效率，保证高速铁路建设质量是十分必要的。列控中心是我国客运专线CTCS2级列控系统地面信号控制的关键系统，是直接关系列车速度与间隔控制的核心设备，也是CTCS3级列控系统中，无线闭塞中心不能

6、正常工作时最重要的后备系统，系统降级后必需的信号控制中心。由于该系统控制逻辑复杂，安全性要求高，所以研究列控中心的功能，用软件比较完整的实现其内部逻辑，并对整个列控系统运行进行模拟，对于线路设计合理性的验证、行车效率的提高、保障客运专线行车安全性具有重要意义。我国在列控系统仿真研究方面已经做出过很多尝试，但由于以往的列控系西南交通大学硕士研究生学位论文第2页统仿真软件中存在着各种问题，所以重新研究和建立一个更加完善的仿真系统模型，结合真实线路数据，辅助验证真实的列控系统，使之安全、可靠、高效的运转，变得非常重要和迫切。通过对

7、列控系统规范的研究，对列控仿真系统做出重新规划，该仿真系统可以大大降低实体设备行车试验的高昂费用、缩短试验时间，又可以部分检验线路设计的合理性、辅助提高运行效率，可以为我国铁路现代化建设以较小代价换取较大的收益。1．2国内外研究现状利用计算机仿真技术能对线路设计、运输组织方案进行验证与评估，并进一步提供有效的决策支持，对铁路运输系统研究来说，计算机仿真技术的应用在理论和现实方面都有重要意义。国外早在70年代就开始在与运营相关的科研工作中采用计算机仿真技术，最初的研究内容主要集中在闭塞区段内列车运行和调整情况的分析、线路通过能

8、力的评估、通过能力瓶颈区段的识别、交汇或越行时列车优先级的确定、投资分析等方面阳3。国外铁路部门对仿真技术非常重视，已开发出具有模拟调度、列车运行和站内闭塞监视等功能的“全铁路仿真系统’’。其中主要集中在铁路路网能力仿真，其中比较成功的有英国Incontrol研究所和Rai1ned等铁路部