高速铁路论文：CTCS2列控仿真系统环境模拟器的设计与研究.doc

高速铁路论文：CTCS2列控仿真系统环境模拟器的设计与研究 【中文摘要】CTCS2是基于ZPW2000系列轨道电路叠加点式应答器传输控车信息,并采用车地一体化设计的列车运行控制系统。中国对列控系统的仿真研究起步比较晚,现有CTCS2级列控系统的信号设计基本通过不断的现场跑车来测试,导致大量消耗现场人力和物力。高速铁路信号系统庞大,控制逻辑复杂,安全性要求高,其功能逻辑关系到列车的安全运行,因而通过计算机软件仿真的方法设计一套符合CTCS2级列控标准的环境模拟器仿真系统是非常有必要。通过车载设备和地面其它子系统的结合进行线路全线仿真,根据仿真的静态和动态数据进行事后统计分析,便于发现线路数据的正确与否,仿真系统的各项指标是否达到预期结果以及能快速的找到影响指标的因素。通过利用计算机仿真来模拟实际环境而进行科学实验,它具有经济、灵活、安全、可靠、可多次重复使用的优点。而随着国家加大对铁路建设的投资,高速铁路大量建设,而高铁的建设经验还比较欠缺,如何确保列控各子系统的功能、硬件和软件等安全可靠工作,都可以通过计算机仿真找出最佳答案。本文通过研究CTCS2地面设备的技术规范,对CTCS2级列控环境模拟器仿真系统进行结构设计和功能需求分析,并用程序进行实现。本论文主要内容包括以下几个方面：仿真数据库的设计,线路静态数据和运行动态数据如何存储转发、如何解决数据库数据在实时多任务情况下的数据丢失更新问题；利用“三点检查”进行区间、站内轨道电路占用出清判断,对轨道电路分路不良进行识别,对轨道故障的各种情况提出解决的算法；区间无源应答器报文的提取,车站有源应答器报文的提取,临时限速的设置和处理模块以及应答器故障的设计模块；环境模拟器与车载、联锁等子系统信息交互的网络通信模块。并通过系统联调,很好地达到了列控系统功能仿真的。本文采用计算机仿真各种应答器报文信息,可以检验报文编制正确与否,同时能很好的检查设计院提供的原始线路数据是否存在错误等。虚拟的轨道电路代替实体轨道电路能模拟各种轨道功能,减少轨道电路损耗。环境模拟器可以设???仿真各种工况下地面信号设备的工作情况,同时可以结合车载仿真系统进行全线仿真。在设计时各仿真子系统都预留接口,以便能和实体设备关联,这对高铁列控信号系统的研究以及工程设计都有借鉴意义。 【英文摘要】CTCS2 train operation control system adopt Vehicle-Ground integrated design based on ZPW2000 series track circuit and point transponder to transmit train control information. China Train Control system simulation started relatively late, the existing CTCS2 train control system signal design needed to test through continuous on-site sports, resulting in a large number of human and material resources consumed. As for the big signal system, complicated control logic of High Speed Railway, and high safety requirements, the right function logic Train Control System is related to the train operation safety. Therefore, it is necessary to design a environment simulator simulation system that is suitable for CTCS2 condition using software simulation method. It can be combined with train and other subsystem across line simulation, through later statistical analysis by static and dynamic data of the simulation, to find the route data correct or not, each index of si