虛擬應(yīng)答器測試方法研究.pdf

1、應(yīng)答器是歐洲列車控制系統(tǒng)ETCS(European Train Control System)和中國列車控制系統(tǒng)CTCS（Chinese Train Control System）中廣泛使用的定位設(shè)備。為了提高列車定位的精度，為列車提供盡可能詳細的股道、定位、線路參數(shù)等重要信息，保證列車控制系統(tǒng)的安全運行，需要在軌道上高密度地鋪設(shè)地面應(yīng)答器，這就增加了系統(tǒng)的建設(shè)成本和維護工作量。如何在滿足列車定位精度的同時降低列車運營、維護成本，對列車

2、控制系統(tǒng)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實和發(fā)展意義。
　　全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS(Global Navigation Satellite System)的快速發(fā)展為降低列控系統(tǒng)的成本提供了一種解決方案，因此國際鐵路聯(lián)盟UIC提出基于GNSS的虛擬應(yīng)答器VB(Virtual Balise)的概念。虛擬應(yīng)答器實際上是一套車載系統(tǒng)，它通過軟件處理GNSS定位單元的導(dǎo)航信息，輸出與真實應(yīng)答器具有相同數(shù)據(jù)格式的報文，從而實現(xiàn)列車定位的功能。論文對虛擬

3、應(yīng)答器進行設(shè)計與實現(xiàn)，搭建了虛擬應(yīng)答器測試平臺，設(shè)計對比測試實驗，并在不同實驗場景下對虛擬應(yīng)答器與真實應(yīng)答器的捕獲時間差和捕獲率進行比較。論文主要完成了以下研究工作:
　　(1)設(shè)計并實現(xiàn)了虛擬應(yīng)答器。虛擬應(yīng)答器包括定位模塊、安全判別模塊、VB模塊三部分。完成虛擬應(yīng)答器各功能模塊的硬件設(shè)計，并在Linux系統(tǒng)下編寫程序?qū)崿F(xiàn)虛擬應(yīng)答器捕獲和報文發(fā)送的功能。
　　(2)設(shè)計并搭建虛擬應(yīng)答器測試平臺。虛擬應(yīng)答器測試平臺包括真實應(yīng)答

4、器、虛擬應(yīng)答器及測試上位機三個部分。真實應(yīng)答器主要作為參考系為虛擬應(yīng)答器提供參照標(biāo)準(zhǔn)。虛擬應(yīng)答器參照真實應(yīng)答器的通信流程，設(shè)計了相應(yīng)的接口協(xié)議，使之可以按照真實應(yīng)答器的通信協(xié)議發(fā)送報文數(shù)據(jù)。在測試上位機部分，編寫了VB測試軟件，該軟件可以同時接收真實應(yīng)答器和虛擬應(yīng)答器的報文信息，完成捕獲時間的對比、報文的顯示及存儲等功能。
　　(3)完成虛擬應(yīng)答器與真實應(yīng)答器的對比測試實驗。為了測試虛擬應(yīng)答器在實際使用中能否與真實應(yīng)答器一樣，對同