无线调车系统的设计与实现

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1、无线调车系统的设计与实现作者：指导教师：韩东辉驺斌教授南京大学研究生毕业论文(申请工程硕士学位)南京大学软件学院2011年5月TheDesignandImplementationofCab-·signalandSupervisionSysteminRadioShuntingHan，Donghui，一SubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringSupervisedbyProfessorLU0，BinSoftwar

2、elnstituteNANJINGUNIVERSITYNanjing，ChinaMay，2011摘要作为国家的重要基础设施，铁路承担着人们的日常出行等客运任务以及货物物资的调配等货运任务，是国家交通运输的中坚力量。铁路的行车工作，包括列车运输和车站内的调车作业。调车是指机车车辆根据具体的任务安排在车站站场内进行有目的移动，调车作业的内容包括对车辆进行编组、摘挂、转线以及取送等。提高调车作业管理的现代化水平并保证车站内调车工作的安全是铁路信息化发展的一个重要内容，用于在车站站场内进行调车作业的无线调车系统便应运而生，本文采用

3、软件工程方法对无线调车系统进行分析、设计与实现。本文对车站站场及其调车信息化发展状况进行了简单介绍。首先介绍了车站站场，包括站场中的线路和站场设备，其中线路包括正线、到发线、货物线、指定用途线等，站场设备包括信号机、道岔与无岔区段、轨道与轨道电路等。然后回顾了车站站场及其调车信息化的发展状况。本文对系统的事件和事物进行了识别。从事件开始建模，事件驱动或触发了系统的所有处理过程，并影响到系统中的事物，事物构成了系统存储信息的相关数据。通过对系统事件的识别，列出了系统中各个不同的事件，包括外部事件和状态事件等类型，得出了系统的

4、事件表；通过对系统事物的识别，列出了不同类型的事物及每个事物的属性，分析了不同事物之间的关系，得出了系统中事物的实体联系图，从而建立了事物的概念模型。本文使用结构化方法对系统进行了需求分析和设计。使用数据流图为系统建立过程模型，得出了表达系统边界的关联图；结合系统事件表中的不同事件，通过分解系统关联图中的过程，得出了系统的子系统划分模型图；通过对子系统划分模型图中的每一个过程进行细化，得出了系统中每个事件的数据流图模型。随后，本文分析了系统对运行环境的需求，包括地面设备中软件应用程序的局域网网络环境、机车车载设备的硬件环境

5、、地面设备和机车车载设备之间的无线通信环境等。在完成了系统的需求分析后，根据分析阶段得到的系统需求模型构建系统的总体结构，得出了系统的结构图，包括逐层细化的各个子系统的结构图；根据分析阶段得到的系统中事物的概念模型，得出了系统中事物的关系模型，为各个实体和联系建立了规范化的关系模式。本文对系统的开发环境进行了阐述，包括系统的硬件设备环境和软件开发环境。对于系统开发中的硬件设备，给出了它们之间的连接关系，简单介绍了串行通信技术和CAN现场总线技术。对于系统开发中软件应用程序关键功能的实现，通过读取站场图配置文件并借助于相应的

6、类，实现了站场图的加载显示；通过对站场图中各个设备进行抽象，同时结合二叉树的结构特点，将整个站场图抽象为具有一定高度的二叉树结构的拓扑图，把站场进路转化为从二叉树的根节点到某一个特定节点的路径，实现了站场进路的生成；通过启动不同的线程，分别处理不同的通信接口，实现了数据在地面设备和机车车载设备之间的传输。随后，本文对系统在实际车站中的实施与应用进行了简要介绍。关键词：软件工程，数据流图，结构图，结构化分析，结构化设计，铁路，站场AbstractAsthecriticalnationalinfrastructure，rail

7、wayisresponsibleforthepassengertransportation，aswellasthefreighttransportation，itisthebackboneofthenationaltransport．Asfarastransportationisconcerned，inadditiontotraintransportationbetweenonestationandanother，thereisalsoashuntinglocomotiveinastationtocarryoutthesh

8、untingworks．Accordingtothespecifictasks，shuntinglocomotiveisscheduledtocarryoutthespecificassignmentonthestationyard．Thecontentsofshuntingincludesgroupi