基于QT的地铁司机模拟驾驶显示单元的设计与实现

发布时间：2021-09-28 23:13

　　近年来,我国的城市轨道交通系统取得了很大的发展,尤以地铁最为显著。随着各地大兴地铁建设,人们对地铁的热情日渐高涨,司机驾驶显示单元（Driver Display Unit,简称DDU）作为司机与地铁TCMS系统交互的桥梁也越来越多地受到人们的关注,但是DDU的国产化率并不高,模拟地铁司机驾驶的软件也相对滞后,本文以此为背景,充分整合实验室硬件设备,开发了地铁司机模拟驾驶显示单元,用于仿真地铁牵引、制动和运行过程。本文首先对实验室现有设备进行了整合,引入了嵌入式微处理器,基于STM32F407微处理器开发了模拟驾驶操控系统,它是DDU软件设计的基础,该系统具有牵引控制、制动控制、门控制、数据采集和发送等功能,能够充分利用试验平台设备模拟地铁司机操纵列车的牵引、制动和运行过程。依此为基点,本文重点开发了基于Qt软件的地铁司机模拟驾驶显示单元,完成了主驾驶界面设计,能实时显示当前列车的运行时速、站点信息、距离信息、门控制信息、系统连接信息、车次信息、运行状况信息等,还提供司机与列车交互接口;完成了串口通信系统设计,使DDU能够与模拟驾驶操控系统无缝融合;还完成了乘客信息系统、消息日志系统的设... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

TCMS系统拓扑图

西南交通大学硕士研究生学位论文第4页第2章模拟驾驶DDU的总体设计和软硬件基础2.1模拟驾驶DDU与TCMS系统的关系司机驾驶显示单元(DDU)是列车控制与监视系统(TCMS)的重要组成部分，主要用于在列车的运行过程中显示车辆状态信息、故障信息和操作指示，同时完成行车数据的记录。司机一方面通过监视显示单元，可以获取列车的运行状态信息，并以此作为判断依据操控司机显示单元，达到控制列车的目的。另外司机通过显示单元也可以对列车的系统初始化、辅助功能等进行相关的设置。司机驾驶显示单元，是司机与车辆沟通的桥梁，在保障列车安全运行方面具有重要的意义[20~23]。图2-1TCMS系统拓扑图如图2-1所示，司机显示单元是人与列车交互的窗口。一方面，列车的实时运行状况信息通过DDU来进行展示；另一方面，地铁司机驾驶员可以通过控制DDU来达到控制列车安全运行的目的。图2-2地铁运行中的司机显示单元

西南交通大学硕士研究生学位论文第7页调函数的机制，信号与槽的调用方式会更加稳定[36~38]。当信号函数(无需声明)发射后，与它关联的槽函数就会执行。Qt4中信号与槽的连接具体形式为：connect(sender，SIGNAL(signal)，receiver，SLOT(slot)；这里的sender和receiver分别指发送者和接收者，signal和slot是函数名，可以带参数，但是参数类型需要匹配，格式举例：signal(int)，slot(int)。这是Qt4版本的信号与槽的机制，其存在固有的问题：1、没有编译期检查。类型被处理成了字符串，只有等到程序运行的时候才会看有没有警告信息；2、不能使用相容类型的参数。它只检查是否类型的字符串一致，如果使用typedef重新命名的相同类型将不被Qt的信号与槽机制所承认，导致提示类型不匹配，运行时报错。在Qt5中，Qt对信号与槽的机制进行了很大的优化，使之更易使用。变化如下：1)支持程序编译器检查。在信号与槽函数参数不匹配的时候，可以直接提示语法问题。2)支持相容类型的自动转换。解决了Qt4中实际上是的相同类型而不能转换的问题。3)槽函数可以是任意函数。新的Qt5支持的槽函数包括类中任意的成员函数、静态函数，还支持C++11的Lambda表达式(即匿名内部类函数)，而不必像Qt4中必须对槽函数使用slots关键字修饰。4)支持限定修饰符。在Qt4中槽函数是不支持使用private修饰符修饰的，因为槽函数最终会被字符串连接处理，不含类型，而Qt5是支持修饰符修饰的，所有在类外部是无法通过获取被private修饰的槽函数指针。Qt5中新的信号与槽的连接形式举例如下：connect(sender，&Sender::valueUpdate，receiver，&Receiver::showValue)；信号与插槽的连接关系如图2-4所示。图2-4信号与槽连接抽象图


本文编号：3412718