编组站工作过程数码控制动态物理模拟系统到达场子系统设计与实现

发布时间：2020-07-24 06:16

【摘要】：编组站在现实教学实践中,考虑学生安全以及车站生产安全等现实因素,无法参与现场调度指挥工作。本文依托物理模拟平台,以提高铁路技术型管理人才及进行科研活动为目的,以培养学生的结合实际与动手能力为着力点,构建了编组站工作过程数码控制动态物理模拟到达场子系统,通过对其实现方式进行了研究。首先,本文将系统划分为设备层、单片机设备层、发码设备层、发码机位层、数据处理层和业务操作层,并进行了详细规划。结合了基本的三级六场编组站线路布置特点,选取下行车场,设计了动态实体模拟沙盘平台:对实体平台上的车辆、道岔、信号、红外定位等装置进行了研究和开发,确定了设备的功能和通信规则。构建通信控制子系统和业务控制子系统,在通信频道整合和优化的基础上,对上述硬件设备进行通信控制。并根据业务控制需求,铺设包括无线传感网和车地通信网在内的系统感应网络,对系统列车定位信息进行了实时获取。其次,本系统对数据结构进行了设计,将整个系统数据分为了基础、控制、业务三大类,分析编组站到达场工作业务流程,通过控制三类数据的交互模拟到达场子系统的接车和调车作业控制数据流程。随后,系统对到达场子系统的工作业务流程中最重要的进路控制构建了模型与算法展开了研究,对到达场和关键设备进行了模型构建,并基于Floyd和趋势深度优先算法建立进路搜索算法,对到达场进路搜索完成了实现。最后,通过软件对系统进行可视化编程结构和流程设计。实际维护了系统模拟操作端的各类数据,构建系统整体框架,通过对值班员、信号员和司机操作端的业务控制,实现了到达场接车进站、摘机入段、机车折返、预推作业工作过程的模拟。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U291.4
【图文】：

布置图,实体模拟,编组站,沙盘

员、本务司机、驼峰调车层长、驼峰信号员、驼峰调车司机、编组调车区长、编尾信号员、编尾调车司机、出发场值班员和信号员、后方站业务端。其中到达场子系统涉及前方站业务端、到达场值班员操作端、到达场信号员操作端、本务司机操作端。各个业务操作端根据岗位业务操作，修改业务数据结构，进而反馈给数据处理层即上一层进行数据的分析与处理。此外，根据机车出入段需求，增加机务段业务端辅助操作，为了培训功能，增加教师管理端对业务操作端进行管理。根据功能不同，将系统分为动态实体模拟平台、通信子系统、业务控制子系统。2.1.1 动态物理模拟平台编组站工作过程动态物理模拟平台，是用于演示现场真实环境下轨道线路、信号灯、道岔、车辆的工作状态。其中，系统采用三级六场的单方向车场，并配有机务段的编组站模型，主要模拟编组站的到达、解体、集结、编组、发车等工作。

转辙机,道岔,控制道,继电控制

当对车辆的位置进行回码时，车辆位置/方向速度存储的是红外线编的位置；当对车辆的速度进行回码时，车辆位置/方向速度存储的是值由两位数组成 AB，构成规则为：A 的取值为 0 表示停车，1 表示，B 的取值为 1-9，表示 9 个速度档位；CRC 是校验码，通过类型+置/方向速度的 16 进制总和来确定。模型设备构建型设备组成分为基本轨、导曲线轨即弯轨，直轨、尖轨、护轨所构成，道岔的和转辙机组成，为了模拟现场的道岔电控变化，模拟道岔转辙机来控开道岔的转换，根据道岔的方向，道岔可分为顺向道岔和逆向道岔，实体沙盘中，道岔分为交叉渡线道岔和普通道岔。

定位网络,通信网络

西南交通大学硕士研究生学位论文统传感通信网络传感网通过基于 zigbee 的单片机群无线通信的广播方式，发码设备机、车辆速度控制、车辆位置探寻等基础设备，将发码设备层的道状态控制、车辆位置探寻发码器通过串口形式与发码机位层交互控机层再将控制结构数据传递给数据处理层，进而形成将系统的实时据数理层，数据处理层通过与业务层的业务命令交互，逆序依次交基础设备完成业务工作命令，进而重新传达系统的新状态下的感应

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