探析基于多分辨率建模的ctcs-3级列控系统仿真技术初探

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1、北京交通大学硕士学位论文基于多分辨率建模的CTCS-3级列控系统仿真技术初探姓名：李小琴申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：蔡伯根20090601中文摘要我国列车运行控制系统(ChineseTrainControlSystem，CTCS)的发展步伐日益加快，这些新系统的设计、研究、开发、试验、评价、培训等过程要求系统理论的支持，迫切需要采用先进的高可信度的仿真技术来为列车运行控制系统从选型设计、方案评价、产品的测试、系统的优化等系统的全生命周期进行服务，铁路相关决策、设计、应用部门也在不同的场合提出了对列车运行控制仿真系统进行系统的研究和开发的急切需求。论文对CT

2、CS．3级列控系统的多分辨率建模(Multi．ResolutionModeling，MRM)方法进行了探讨并对模型实现了仿真。在建模方法研究上，论文首先分析了几种比较有影响的MRM方法，包括聚合解聚法、视点选择法、多分辨率实体法、跨分辨率交互法等。论文针对不同的应用目的和系统生命周期的不同阶段、不同的人员等对列车、车载设备、地面设备、车一地信息交互过程等的侧重点和细节层次的不同，主要探讨聚合解聚法和跨分辨率交互法在CTCS．3级列控系统上的应用，提出以信息交互的细节层次不同为准则划分CTCS．3级列控系统的多分辨率模型。低分辨率模型为列车运营场景的显示，能粗略了解列车位置、速度等

3、信息；中分辨率模型为CTCS．3级列控系统各组成部分间信息交互的过程；高分辨率模型为CTCS．3级列控系统组成部分内部功能的完成，即生成信息的过程。在此基础上，论文以控车模型为例，具体构建了三种分辨率模型：低分辨率模型是列车在区间安全行驶的场景；中分辨率模型是控车过程模型，主要完成了无线闭塞中心、车载设备、列控中心之间的信息交互；高分辨率模型主要完成了无线闭塞中心对行车许可的计算和车载设备对目标距离制动曲线的绘制。控车多分辨率模型的实现，为MRM在CTCS一3级列控系统上的研究奠定了基础。同时，开展MRM研究对于提高仿真的可用性、可重用性和互操作性具有重要意义。MRM的实现是在分

4、布交互仿真技术高层体系结构(HighLevelofArchitecture，HLA)的基础上，运用运行支撑环境(Run．TimeInfrastructure，I玎I)软件建立了模型的仿真。构建控车多分辨率模型后，论文建立了联邦对象模型、成员之间的属性公布与定购关系，在介绍三种分辨率模型及联邦管理员的程序流程的同时，还分别介绍了每一个仿真成员的对象模型设计。控车模型仿真的实现，为CTCS．3级列控系统仿真实现奠定了基础，同时高效率的信息交互也表明HLA适用于CTCS．3级列控系统。关键词：CTCS．3；多分辨率建模；HLA／RTI；分布交互仿真；聚合解聚分类号：U28ABSTRAC

5、TWiththerapiddevelopmentofChineseTrainControlSystem(CTCS)，itisrequiredsystemtheorytosupportthedesign，research，development，testing，evaluationandtrainingprocessofthenewtraincontrolsystem．Itiscriedforadoptingadvancedsimulationtechnologyofhighreliabilitytosupplythelife—cycleservicesoftraincontrol

6、systemfromselectiondesign，programevaluation，producttesting，andsystemoptimizationandSOon．Itisproposedurgentneedforresearchinganddevelopingoftraincontrolsimulationsystemfromrailwayrelateddecision，design，andapplicationdepartmentindifferentoccasions．ThethesisdiscussestheMulti-ResolutionModeling(M

7、RM)ofCTCS一3andachievesthesimulationofthemodel．InthestudyofMRMmethods，thethesisanalysessomeinfluentialmethodssuchasaggregationanddisaggregation，selectiveviewing,multi-resolutionentities，andcrossresolutioninteractions．Intheviewofthedifferentapp