ats仿真培训系统通用模型设计与实现

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1、第一章引言本章主要介绍了目前城市轨道交通国内外研究与发展的现状；阐述了课题的目的与意义，本文作者的主要工作和论文的主要内容。1．1背景介绍自1863年伦敦出现第一条地下铁道以来，城市轨道交通的发展历程就与世界经济发展同步。随着世界经济的迅速发展，城市的规模、人口都在不断地膨胀扩大，这不仅导致了城市公共交通数量上的剧增，而且提出了新的质量上的更高要求。因而，建立轨道交通为骨干，公共交通为主体的城市交通体系，是城市交通发展的必然趋势，这不仅与走可持续发展道路、建设和谐社会的要求相适应，也是解决大城市交通的根本途径。我国轨

2、道交通的建设从20世纪50年代开始筹划，60年代开始建设的。进入20世纪90年代后，随着中国经济体制改革的逐步深入，使得部分计划经济时期长期潜在的社会消费需求得到释放，促使社会经济迅速发展，城市交通需求剧增，使得中国轨道交通处于较长的高速发展期。除了里程增加外，中国的轨道交通也由原先的地铁一种形式向多样化方向发展，如上海的磁悬浮、大连的快速轻轨、重庆的单轨等。轨道交通发展的前景宏大，建设市场广阔。目前，上海城市交通发展战略总体目标是构筑国际大都市一体化交通，以优质、高效、整合的巨型交通体系，适应不断增长的交通需求，全

3、面提升城市的综合竞争力。上海市加快了轨道交通建设的速度，以一种超常规和跳跃式的速度发展，进入了轨道交通的集中发展期，形成总长约250公里的骨架网络。日均承担客运量为320万人次，约占公交客运量的25％，年平均以40公里的建设速度。上海市计划在2010年实现城市轨道交通基本网络规划，经过集中发展以后，由13条线路形成总长达510km、功能较完善、能够支撑国际化大都市发展目标的轨道交通网络，中心城区范围内的总里程约为310km⋯。随着轨道交通进入快速发展期，上海轨道交通专业技术人员的需求也很巨大。而同时，轨道交通设备安装

4、投运以后，受训人员无法在已运行的设备上训练实际操作能力。因此，人才培养滞后已经成为城市轨道交通发展亟待解决的第一章引言问题砼1。仿真作为一门综合性的学科已有50多年的发展历史，其间经历了物理模型仿真，模拟计算机仿真和数字计算机仿真。由于仿真用模型代替实体作实验，因此，它具有经济、安全、实验周期短等特点。这些特点使得仿真技术作为一种分析、设计系统及训练人员的有利工具，已广泛应用于几乎是所有的工程与非工程领域。随着计算机技术的发展，应用计算机进行系统仿真更是日益受到人们的重视。计算机仿真技术结合了实验和分析这两种方法，将

5、分析的方法用于模拟实验，充分运用已有的基本物理量及相似性原理，可建立待研究系统的数学模型，采用与对实际的物理系统进行实验相同的基本研究方法，在计算机上运行仿真实验。现今的社会已进入“后工业信息时代”，随着信息技术、计算机技术、系统理论、通信技术、图形图像技术的飞速发展，计算机仿真技术正以日新月异的面貌呈现在世人面前，并日益深入到人们工作和生活的各个领域，显示出突出而奇妙的作用口1。因此，针对城市轨道交通的建设与发展现状，利用计算机仿真技术无疑是上佳的选择。目前，国外相关技术中，列车运营模拟仿真技术的研究主要还是针对铁

6、路交通的模拟和仿真，针对城市轨道交通仿真的开发与研究相对较少。而铁路与城市轨道交通是有区别的，轨道交通的运营管理是通过列车自动控制(A=rC)系统来完成的，更为自动化、更为精确化，所以对铁路的模拟仿真还不能直接用于城轨交通仿真，城轨交通的研究和开发有其自身的特点。其次，国外的相关技术都是针对特定ATC系统设计的模型，各公司都在自身ATC系统上进行开发和研究，缺少通用的设计与开发H¨副呻¨71。国内目前也在积极地进行城市轨道交通的调度仿真、故障仿真、信息命令仿真等的开发与研究，已经出现了一些软件或产品。这些软件或产品主

7、要有两个特点：首先，主要是针对系统局部，对综合系统的仿真相对来说就少了许多呻】；其次，主要是针对特定的城市，特定的线路，或针对特定的ATC系统，缺乏通用性、扩展性呻儿10¨¨¨121。我国在这方面的研究已经启动，具有很大的发展空间。1．2课题的目的与意义全国城市轨道交通迅速发展，导致了当前不尽合理的专业技术人员结构以及对大量运营管理专业人员的需求。由于受到设备、技术、场地的限制，人才2第一章引言培养的滞后己成为十分突出的问题。运营专业人员需要具备实际操作能力，应熟悉调度中心调度员的工作，也应熟悉车站值班员及停车场值班

8、员的工作。然而，出于现场行车安全的考虑，目前是无法在已经运行的设备上进行教学实践的，到现场只能观看行车值班人员的操作。现场设备不可能用来教学培训，使员工无法进行实践的演练、学习。因此，怎样使每一位员工能系统、快速地掌握这些技术，尽快具备实际操作能力，就成为亟待解决的重要课题。从长远利益考虑，必须有一套完整的仿真系统，能够模拟整个线路的列车运行过