探索磁浮列车运行控制系统设计及其核心部件研制

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1、北京交通大学硕士学位论文磁浮列车运行控制系统设计及其核心部件研制姓名：薛维清申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：徐洪泽20061201韭复銮道太堂亟±堂僮!金塞垴墨摘要高速磁浮列车运行控制系统是实现磁浮列车运行指挥及安全防护功能的安全苛求计算机控制系统，它与磁浮列车系统中的车辆、牵引供电、线路及道岔等设备或系统相连，完成磁浮列车调度、运行指挥管理及安全防护等任务。目前，磁浮列车运行控制技术还处在初始研究的阶段。本文研究了电磁式高速磁浮列车运行控制系统技术，分析了运行控制系统的功能需求，在此基础上，提出了一种新型运行控制系统结

2、构，并给出了各子系统的实现方法，最后，研制了系统的核心部件安全计算机系统。论文重点研究了以下内容：首先，研究高速磁浮列车运行控制系统基本功能需求及其相互关系，并从列车运行控制角度有针对性地分析了高速磁浮列车的特点，提出了运行控制系统结构设计的总体思路和建议。然后，根据系统功能需求并借鉴现有技术，设计了一种功能和结构划分合理、集中和分散方式相结合的运行控制系统体系结构；第三，给出了一种分区控制系统和分区安全通信网的设计方案，并简要分析了分区控制系统的软件功能及其相互关系。第四，提出～种二取二乘二安全计算机冗余结构，并基于先进的高性能微处理器P

3、owerPc，研制了主处理单元、安全I／o通道、外部通信接口等。最后，研究安全计算机软件的系统底层实现方法，给出了二取二乘二冗余结构安全计算机的软件实现方案。关键词：磁浮列车；运行控制系统；安全计算机；PowefPC分类号：U284．482；U292．917jk哀銮适太堂亟±堂僮论塞△垦SIB△￡!ABSTRACTThelligh—speedMaglevOperationCommlSystem(MOCS)isacompmer_connDlledsystemwithsafetycritica】fequirements，w11ichimplem

4、entst11e劬ctionsof仃ainoperationcommandingandsafetyprotection．MoCSiscoImectedwimthevehjcles，propulsionpowersystems，lines，switches，etc．ItaccomplishesthetasksofmagIeVtra试schedulin参operationcommalldingorganization，saf色哆protection，etc．Recently，t11eresearchonmagleVoperationcontro

5、ltecllll0109yisstillinanori百11alstate．h1thisthesis，mehi曲一speedelec仃omagneticMOCStechnologyissmdied，andthe如nctionrequi凇nentsoftheMOCSisanalyzed．Basedonit，anewtypeofs觚眦ofoperationcomrolsystemisproposed，aIldmerealizationmemodofeachsubsystcmisgiVen．Finally，也esaf色t)，compmersyst

6、em，whichisoneofkeycomponentsintlleMOCS，isdeveloped．111eresearchisfbcusedont}lefollowings：Firstly，thebasicf．眦ctionrequirementsandtherclations锄ongthemarcscudied，aIldaimingattminoperationcontrol，thechamctersofthehi曲一speedmaglevn_aillareana】yzed，Moreover，t11eholisticdesjg

7、1jde

8、aandsuggesliollsofMOCS’ss妞lcturearcproposed．TheIl，basedonmefIlllctionrequirementsandtheexistedtechnologies，astmctllreofMOCSisdesigned，whichhasproperpanitionoffhnctions&stnIcturesarldinte掣atest11ecentralizedmode&decemralizedmodc．Thirdly，恤edes硒schemesofmcDecentralizedContf01

9、System(DCS)锄dDCSsafbtycommunjcationnetareproposed．Foumdy，theredtulda面s缸uctureof2outof2舢It