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某地铁ATS系统设计 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 第1章 绪论 1 1.1 选题背景及意义 1 1.2 国内外发展现状 2 1.2.1 国外发展现状 2 1.2.2 国内发展现状 3 1.3 论文章节安排 3 第2章 ATS系统概述 5 2.1 ATS结构 5 2.1.1 控制中心ATS设备 6 2.1.2 车站设备的ATS设备 6 2.2 ATS功能 7 2.2.1 列车监视和跟踪功能(TMT) 8 2.2.2 进路操作——自动排列进路(ARS) 8 2.2.3 列车自动调整(ATR) 9 2.2.4 时刻表(TTF)与列车运行图 10 2.2.5 ATS系统其他功能 10 第3章 ATS系统主要功能及算法设计 12 3.1 TMT的实现方法 13 3.1.1 列车启动/停车 13 3.1.2 列车占用/出清设备 14 3.1.3 列车定位模型设计 15 3.2 列车时刻表设计 17 3.3 ARS自动排列进路 18 3.3.1 ARS设计流程 18 3.3.2 ARS计算机算法设计 19 第4章 ATS系统的搭建及功能的实现 22 4.1 站场图绘制 22 4.1.1 站场图的搭建 22 4.1.2 ATS站场图的生成方法 25 4.2 列车追踪模块设计 28 4.2.1 列车识别模块设计 29 4.2.2 车次号追踪识别模块设计 31 4.3 自动进路模块设计 32 4.3.1 进路连锁表模块设计 32 4.3.2 自动进路生成 34 4.4 时刻表模块设计 36 4.5 运行图绘制 37 4.6 功能分析 38 4.6.1 ATS车次号识别与追踪仿真分析 38 4.6.2 ATS自动排列进路仿真分析 39 4.6.3 其他功能 40 第5章 总结与展望 42 5.1 总结 42 5.2 展望 42 参考文献 43 致谢 44 附录 45 附录A 外文文献及译文 45 A.1 外文文献 45 A.2 外文文献译文 50 附录B 程序 54 附录C CAD图纸 57 摘 要 列车自动监控ATS系统(Automatic Train Supervision)是城市轨道交通列车自动控制系统ATC(Automatic Train Control)子系统，负责对线路上运行的所有列车进行监督和管理，控制列车根据列车运行图完成运营作业，是整个城市轨道交通运营的核心。本文通过对ATS系统功能模块进行设计，在研究子模块功能实现技术和实现方法的数学基础上，采用离散系统的仿真方法和模块结构化思想，使每一个绘制的模块可以独立实现某功能，在ATS系统的教学实践方面有着重要意义。 本文针对系统主要子功能包括跟踪与监视、自动排列进路、时刻表、列车自动调整等进行研究。首先根据ATS功能设计运行流程图；其次参照给定CAD站场图，应用Visio对ATS站场图进行搭建；再次根据ATS系统主要子功能设计ATS仿真结构并编写算法，在VS平台上用C#语言编写实现其功能如：跟踪与监视功能、自动排列进路功能等；最后实现列车在站场图监视界面的动态运行仿真模拟，验证程序的可行性，并对其优化改进。 关键词 ：ATS系统；ATC系统；C#；Visio 第1章 绪 论 1.1 设计选题背景及意义 城市轨道交通是城市不断发展进化到一定时期的产物。它作为大容量、中短途的客运基础设施，发展的优势在于它效率高、用地省、安全性好、噪声低、节约能源、无废气污染。并且城轨的建设符合环境友好型与资源节约型、符合绿色城市可持续发展的新要求，是落实科学发展观的重要体现，是优化城市格局、提升生活质量、促进经济发展的重要举措[1]。城市轨道交通凭借着其他交通方式无法比拟的优势，逐渐成为交通圈的中坚力量[2]。 虽然当前我国的城市轨道交通发展迅速，在北京、上海这样的城市，城市轨道交通已经成为市民出行首选方式，但其仍然很难满足城市快速发展的需求。在我国一些大中型城市，随着城市人口及汽车拥有量的激增和土地资源的紧缩，很多地区出现长时间、多地段的交通拥的问题。这不仅要求城市轨道交通事业在朝着运量大、安全准时、节能环保的方向快速发展的同时，还要能够满足高密度的要求，这无疑加大了信号控制识别以及列车行驶操作的难度。 为确保列车能安全、可靠、高效地运行，大量的自动化设备系统应运而生。如