基于着色petri网的etcs 2级形式化建模

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1、北京交通大学硕士学位论文基于着色Petri网的ETCS2级形式化建模姓名：闫石申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：唐涛20060101摘要欧洲铁路运输箭理系统(ERTMs)和欧洲列车控制系统(ETCs)是欧盟委员会(Eu)和国际铁路联盟(uIC)为实现全欧洲高速铁路网瓦联运输，组织开发的新黧管理和信号系统。鄂℃S是ERTMS的核心，ETCS采用基于通信的列车控制技术，根据不同的应蠲，划分了5个等级，其中ETCS2级采用无线通信(GSM．R)来实现车地信息传输，周点式设备作为列车定位参考

2、，实现国定溺塞。翻?CS2级应用对我国当前铁路列车控制系统有一定的参考意义。本文阐述了ETcs的基本概况，详细分析了ETcs2级应用的系统组成、主要原理、运行模式等。ERTMS甩TcS技术标准都是用非形式化自然语言发布的，有可能存在～些模糊，甚至矛盾、错误的地方。着色petri网(colouredPctriNet，简称cPN)是一萃孛比较成熟的圈形他的建模语言，可以用于系统设计、麓范、仿真和验证，特别适台其有通信、i司步霸资源共事过程豹系统建模。本文用具有严格数学定义驰澎式化语言CPN和它的支持工具C

3、PNTools，对ETCS2级的主要原理和过程进荨亍了建模和仿真，并着重对ETcs2级地面系统的RBc系统构成和列车在相邻RBC之间交接的过稔进行了建模和分析，利用仿真工具模拟其动态过程，通过形象、易懂、图形化的方式对所建的模型进行仿真，便于不同领域的人员的沟通和交流。将仿真结聚进行分析，得国系统的活性、有界惚等特性。关键字：ETCS2级，着色Pelri网，RBC，CPNTools，建模，仿真第1受北京交通大学硕士论文4应该有能力接收各国现存铁路信号制式，并使用模块化来过渡到全面实施ETCS系统；0应

4、有较好的性能／价格比，并在安装、维护和维修方面方便和容易，并低于现有铁路信号制式的价格。为了上述总目标，ERRIA200委员会项目组花费数年时间完成了一系列规范，其中包括：娃功能需求规范(FRS)；碡系统需求规范(SRS)；姝功能接口和全面适应接口规范(FIS／FFFIS)。这些规范中，有的是强制执行的标准，有的是建议性的标准。强制规范是必须执行的，是实现ERTMS功能和技术互操作性的基础。ERTMS／ETcS的功能需求规范FRS⋯从1989年开始制定至2001年得到正式批准，经历14个版本的反复修正

5、：V2、V3、V4．oo、V4．10、V4．20、V4‘21、V4．22、v4．23、V4，24、v4．25、v4．26、v4．27、v4．28、v4．29。FRS共11章，详细描述了ERTMS／ETCS应该具有的功能，包括地面基础设施的基本功能、车载设备的功能、防护功能、记录功能、列车的操作过程。ERl、MS／ETCS系统需求规范sRs"{“’l共8章，详细描述了ERl’MS／ETCS的设备构成、系统应用等级分类、运行模式、操作原则、操作过程、语言、消息等。1．1．3EI汀Ms／ETcs的基本思想1

6、．5个应用等级㈣oERTMS／ETCS等级O：装备了ERTMS／ETCs的列车可以在没有装备ERTMS／ETCS地面设备或者没有国有(本地)信号系统的线路上运行，或者在试运行中的ERTMS／ETCS线路中运行；碡ERTMS／ETCS等级STM：装备了ERTMS肥TCS的列车，在装备了国有(本地)信号系统的线路上运行，它们之间通过STM进行接口；4ERTMS／ETCS等级1(带注入或不带注入信息)：装备了ERllMS／ETCS的列车，在装备有EuROBALIsE的线路上运行，线路上可以安装了欧洲环线或者

7、无线注入单元；0ERTMs／ETcs等级2：装备了ERTMs厄Tcs的列车，在由无线闭塞中心控制的、并且装备了EI瓜OBALISE和EuRORADIO的线路上运行，由地面设备提供列车定位功能和列车完整性检测；4ERTMs／ETCS等级3：与等级2相同，但是列车定位和列车完整性检测第4页!!奎塞望：j苎；兰坚主鎏苎在欧洲，GSM．R是一个拥有上、下行4Mm带宽频率，工作在900MHz频段的铁路无线电专用通信系统，可以提供高效、低运营费用和高可用性，以及不同铁鼹邋信潮闽互通的功能。1．1．4研究ETCS技

8、术的意义我国铁路有其自身的特点：中国地域广、线路长而稀疏；列车速度逐步提高；中国铁路运输模式复杂：窖货混运、列车季孛类多、行车密度高；列车运行交路逐渐延长：中国铁路既有线信号设备的特点是多种制式轨邀电路、普遍安装使用通用式机车信号。当前我国铁路正处在高速发展阶段，CTCS技术标准正在制定过程中，吸收和结签国夕}先进技术，对我国铁路的跨越式发袋茏为重要，ETcs技术跫一静先进的列车控制系统，通过对其技术规范的研究f“rl”

9、，我们_陂该学习其中遮合我们借鉴