探索ctcs-3级列控系统仿真测试平台——基于uml的ctc分机仿真子系统的建模

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1、北京交通大学硕士学位论文CTCS-3级列控系统仿真测试平台——基于UML的CTC分机仿真子系统的建模姓名：李涛申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：张勇20090601中文摘要摘要：随着既有线的不断提速和客运专线的建设，需要高性能的列车运行控制系统为高速列车的安全运行提供必要的保证。基于我国铁路发展的需要，铁路部门提出了发展适于我国国情的中国铁路控制系统(CTCS)系统的策略。当前，CTCS．2级列车控制系统已经在既有线得到推广，适用于客运专线的CTCS-3技术规范和关键技术正在研究之中，建立CTCS一3列控系统仿真测试平台可以为系统的设计研究及设备集成

2、提供良好的辅助设计、研发和验证测试平台。CTC分机仿真子系统是仿真测试平台的一个重要组成部分，在实验室环境下通过计算机来对它进行模拟，并且通过以太网和别的系统相连。考虑到仿真系统的复杂性，本文运用了统一建模语言(UML)和Rational统一过程(RUP)来对仿真系统进行建模并指导软件开发。RUP将仿真软件的开发分成了四个阶段。RUP在各个阶段都可以指导我们更有效地使用UML建模并进行软件的开发。这种方法可以使仿真系统的软件易于理解、扩展和维护。论文首先介绍了CTCS．3级列控系统仿真测试平台中CTC分机仿真子系统的结构划分、主要功能以及与外部各系统的接口关系，并介绍

3、了统一建模语言UML和Rational统一过程，提出将两者结合用于仿真系统的建模和开发。在此基础上，论文基于UML对CTC分机仿真子系统进行了分析和设计，建立了相应的静态模型、行为模型和物理模型，比如系统的用例图、类图、时序图、协作图、活动图、状态图、组件图和配置图。随后论文按照Rational统一过程的方法和步骤，在C++Builder6．0开发环境下实现了CTC分机仿真子系统的主要功能。完成的工作包括：改进和完善了原有的站场数据模型；实现和改进系统界面使其更为友好；实现了在最新的仿真测试平台中与别的仿真子系统的交互，可以正常收发各种通信数据；完成了CTC分机的自律

4、控制模块，使其可以按照CTC总机下达的运行计划办理列、调车进路；完成了CTC分机的人工操作办理进路模块，使得系统可以手动操作办理列、调车进路；完成了车站站内的列车车次号跟踪，以便为办理进路的逻辑判断模块提供必要的支持等。通过与仿真测试平台中其它子系统联调，完善和验证了CTC分机仿真子系统的功能，达到了预期的设计目标。关键词：CTCS．3；仿真测试平台；CTC分机；UML建模；Rational统一过程分类号：U284．91ABSTRACTABSTRACT：Withtrainspeedbeenconstantlyraisingonexistingmainlineandth

5、econstructionofdedicatedpassengerline，itisurgenttodevelophi曲performancetraincontrolsystemtoguaranteetrainoperationsafetyandefficiency．AccordingtothedemandonthedevelopmentofChineserailways，theMinistryofRailwaysbringsforwardChineseTrainControlSystem(CTCS)．Nowadays，CTCS-2hasbeenadoptedtoup

6、gradetheexistingmainlines，andtheCTCS一3technicalspecificationsandkeytechniquesapplicablefordedicatedpassengerlineareunderresearch．BuildingoftheCTCS-3simulationandtestingplatformCanprovideanexperimentenvironmentforsystemdesign，systemintegrationandthetestofkeycomponents．CTCextensionsimulat

7、ionsubsystemisoneimportantpartoftheplatform,itwillbesimulatedbycomputerinthelaboratoryenvironment，andconnectedtootherequipmentsbytheEthernet．Consideringthecomplexityofthesimulationsystem,thispaperemploysUnifiedModelingLanguage(UML)andRationalUnifiedProcess(RUP)tomodelandguideso