CTCS-2級列控系統(tǒng)車載安全計算機主要功能的研究與仿真.pdf

1、近年來,以中國列車控制系統(tǒng)(Chinese Train Control System,CTCS)技術規(guī)范和相應的技術條件為基礎,我國鐵路建設迅猛發(fā)展,極大地滿足了日益增長的鐵路運輸的需求。CTCS-2級列控系統(tǒng)不僅作為主要應用模式實現(xiàn)在200～250km／h速度級的鐵路干線上,而且作為CTCS-3級列控系統(tǒng)的后備模式,發(fā)揮著極大的不可替代的功用。車載安全計算機作為CTCS-2級列控車載設備中最核心的部分,其功能的實現(xiàn)質量直接影響到列控系

2、統(tǒng)的發(fā)揮。
　　 國內外對于車載安全計算機的速度控制功能均有不同程度的研究。在計算列車制動距離的過程中,大部分研究選擇運用動力學公式來建模。但是由于動力學因素復雜多變,仿真實現(xiàn)困難較大,且較難得到準確精細的結果?？紤]到現(xiàn)在車輛供應商以制動減速度的方式提供列車制動性能參數,因此,研究基于減速度制動模型的車載安全計算機控速功能具有一定的先進性。同時,該仿真還可代替現(xiàn)場試驗完成一些數據驗證,為從事相關工作的設計人員或者運營管理人員提供

3、輔助決策,為提高行車效率奠定數據基礎。
　　 本設計從列控系統(tǒng)中的關鍵設備車載安全計算機入手,著重研究其控速功能。首先介紹了國內外列車控制系統(tǒng)的發(fā)展過程與現(xiàn)狀,在剖析CTCS-2級列控系統(tǒng)設備結構和功能的基礎上,對基于軌道電路和點式應答器的車載安全計算機的控車模型和關鍵算法進行了深入研究；詳細分析了與車載安全計算機工作相關的地面設備和其他車載設備的工作原理和數據流通情況,在此基礎上對車載安全計算機進行功能分析和建模,進而對車載安

4、全計算機仿真系統(tǒng)進行結構設計和功能需求分析,并通過VC++語言實現(xiàn)車載安全計算機仿真系統(tǒng)；最后結合實際線路數據和控車情況對系統(tǒng)進行檢驗,從仿真結果來看,可以滿足對車載安全計算機各種功能的仿真,基本實現(xiàn)了列車安全可靠的控制。
　　 本文主要完成以下工作:首先借助有窮狀態(tài)自動機對車載運行模式進行分析和建模,很好的表達了車載各模式的相互轉化條件,進而實現(xiàn)了故障狀態(tài)下的模式切換；其次在進行制動曲線計算的過程中,將動力學計算模型和分段式制