列車運(yùn)行控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)二_實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

.列車運(yùn)行控制CTCS-2級列控系統(tǒng)行車許可使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院：電子信息工程學(xué)院班級：自 動(dòng) 化 1301成員：目錄1 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)31.1 實(shí)驗(yàn)整體目標(biāo)31.2 實(shí)驗(yàn)具體目標(biāo)31.2.1 正線接車31.2.2 18號以下道岔接車31.2.3 18號以上道岔接車41.2.4 側(cè)線引導(dǎo)接車42 實(shí)驗(yàn)過程52.1 原理分析52.1.1 CTCS-2級列控系統(tǒng)行車許可生成原理52.1.2 車載設(shè)備超速防護(hù)功能工作原理52.2 仿真環(huán)境62.3 程序編寫72.3.1 程序分析72.3.2 程序框圖72.3.3 程序代碼83 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析94 實(shí)驗(yàn)總結(jié)12附 ATPprotecting()源代碼131 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.1 實(shí)驗(yàn)整體目標(biāo)理解CTCS-2級列車運(yùn)行控制系統(tǒng)地面設(shè)備工作原理及車載設(shè)備MA的使用原理；掌握列控系統(tǒng)車載設(shè)備基本工作原理；初步具備解決列控系統(tǒng)實(shí)際工程問題的能力。學(xué)會使用excel仿真環(huán)境對列車運(yùn)行狀況進(jìn)行模擬和分析，初步了解VB編程，并能通過程序?qū)α熊囘\(yùn)行進(jìn)行超速防護(hù)。1.2 實(shí)驗(yàn)具體目標(biāo)1.2.1 正線接車排列正線接車進(jìn)路，終點(diǎn)為出站信號機(jī)，覆蓋正線股道，列車即將進(jìn)入正線，停在出站信號機(jī)之前。其軌道電路碼序及模式曲線如下圖：1.2.2 18號以下道岔接車排列側(cè)線接車進(jìn)路，且接車進(jìn)路上最小道岔為18號以下道岔時(shí)，覆蓋側(cè)線股道，列車即將進(jìn)入側(cè)線，終點(diǎn)為出站信號機(jī)。當(dāng)列車行至接近區(qū)段時(shí)，顯示UU碼，列車通過碼序得知即將進(jìn)入側(cè)線，并且道岔要求限速為40km/h，以此為目標(biāo)速度控制列車運(yùn)行，并且在通過道岔后，根據(jù)實(shí)際進(jìn)路長度計(jì)算至進(jìn)路終點(diǎn)的限速曲線，控制列車運(yùn)行。其軌道電路碼序及模式曲線如圖：1.2.3 18號以上道岔接車排列側(cè)線接車進(jìn)路，且接車進(jìn)路上最小道岔為18號的大號碼道岔時(shí)，與側(cè)線18號以下道岔接車類似，區(qū)別為：接近區(qū)段發(fā)UUS碼，道岔要求限速為80km/h。其軌道電路碼序及模式運(yùn)行曲線如圖：1.2.4 側(cè)線引導(dǎo)接車排列側(cè)線引導(dǎo)接車進(jìn)路，接近區(qū)段發(fā)HB碼，車載設(shè)備進(jìn)入引導(dǎo)模式，此時(shí)限速40km/h，因此車載設(shè)備需將允許速度立即設(shè)置為模式限速，且維持到通過咽喉區(qū)的無碼，列車進(jìn)入股道后，再根據(jù)行車許可終點(diǎn)計(jì)算模式曲線，控制列車運(yùn)行。其軌道電路碼序及模式曲線如圖：2 實(shí)驗(yàn)過程2.1 原理分析2.1.1 CTCS-2級列控系統(tǒng)行車許可生成原理CTCS-2級列控系統(tǒng)是基于軌道電路和應(yīng)答器傳輸列車行車許可信息，采用目標(biāo)距離模式曲線監(jiān)控列車安全運(yùn)行的列控系統(tǒng)。CTCS-2級列控系統(tǒng)地面設(shè)備中，軌道電路通過發(fā)送18個(gè)低頻信息，連續(xù)向車載設(shè)備發(fā)送列車前方空閑閉塞分區(qū)數(shù)量信息以及列車接近的車站信號機(jī)開放經(jīng)道岔側(cè)向位置進(jìn)路信息。應(yīng)答器進(jìn)行閉塞分區(qū)長度信息和限速信息的傳輸。當(dāng)列控車載設(shè)備接收到地面設(shè)備信息后，對列車許可相關(guān)信息綜合使用，生成目標(biāo)距離模式曲線控制所需要的信息。2.1.2 車載設(shè)備超速防護(hù)功能工作原理車載設(shè)備基本工作流程如下圖所示：其中，超速防護(hù)功能部分可進(jìn)行具體展開，基本工作流程如下：2.2 仿真環(huán)境本實(shí)驗(yàn)的仿真在excel中完成，為了簡化起見，將列車運(yùn)行的線路設(shè)定為：該線路共由11個(gè)閉塞分區(qū)構(gòu)成，線路上列車只會經(jīng)過兩個(gè)應(yīng)答器組，固定應(yīng)答器組BG1和進(jìn)站口的有源應(yīng)答器組BG2，當(dāng)列車經(jīng)過應(yīng)答器組的時(shí)候，會收到它們提供的信息：（BG1：提供固定的各閉塞分區(qū)長度和線路限速；BG2：提供列車進(jìn)路長度和進(jìn)路處的線路限速）具體仿真環(huán)境結(jié)構(gòu)如下圖所示：2.3 程序編寫2.3.1 程序分析若要實(shí)現(xiàn)列控車載設(shè)備的超速防護(hù)功能，控制程序主要分為以下幾部分：測速測距；讀取列車當(dāng)前所在區(qū)段的軌道電路碼信息；讀取應(yīng)答器信息，獲得軌道區(qū)段長度信息；生成行車許可，并判斷是否需要制動(dòng)或緩解制動(dòng)。其中，前三部分已由現(xiàn)有的仿真環(huán)境完成，實(shí)驗(yàn)需完成最后生成行車許可部分的程序，即ATPprotection()。根據(jù)車載超速防護(hù)功能的原理，可得實(shí)現(xiàn)需完成的程序ATPprotection()部分需要各模塊提供的閉塞分區(qū)長度、線路限速、軌道電路碼、當(dāng)前速度和當(dāng)前位置的信息輸入等信息。2.3.2 程序框圖2.3.3 程序代碼（注：由于源代碼較長，本部分只對部分代碼進(jìn)行注釋說明，源代碼請查看附錄。）For i = 0 To 10 s = s + Blocks(i) If s CurrentPos Then For j = 0 To i L = L + Blocks(j) Next Exit For End IfNext/L為走行距離If TrackSignal = L5 Then /L5表示收到的碼序，其他程序模塊類似 For k = (i + 1) To (i + 7) TargetDistance = TargetDistance + Blocks(k) NextTargetDistance = TargetDistance + L CurrentPos /得到目標(biāo)距離TargetSpeed = 0 /得到目標(biāo)速度TrainAllowSpeed = ff.CalcLimit(TargetDistance, TargetSpeed) /得到曲線限速If CurrentPos LineAllowSpeed(0, 1) Then TrainAllowSpeed = LineAllowSpeed(0, 1) End IfElseIf CurrentPos = LineAllowSpeed(2, 0) Then If TrainAllowSpeed LineAllowSpeed(2, 1) Then TrainAllowSpeed = LineAllowSpeed(2, 1) End IfElse If TrainAllowSpeed LineAllowSpeed(1, 1) Then TrainAllowSpeed = LineAllowSpeed(1, 1) End IfEnd If/通過比較得到最終限速If CurrentSpeed TrainAllowSpeed Then BrakeFlag = TrueElse BrakeFlag = False /判斷是否進(jìn)行制動(dòng)End Ifp = p + 1student.Cells(p, 1) = CurrentPos /記錄數(shù)據(jù)3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表測試案例正線接車停車測試步驟a.設(shè)置初速度 200km/h，加速運(yùn)行； b.選擇正線接車進(jìn)路類型，直到列車停車； c.觀察所計(jì)算的允許速度曲線是否正確； d.查看記錄文件。測試結(jié)果正線接車測試結(jié)果截圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表測試案例18號道岔以下接車停車功能測試步驟a.設(shè)置初速度 200km/h，加速運(yùn)行； b.選擇18號道岔一下側(cè)線接車進(jìn)路類型，直到列車停車； c.觀察所計(jì)算的允許速度曲線是否正確； d.查看記錄文件。測試結(jié)果18號道岔以下接車測試結(jié)果截圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表測試案例18號道岔以上接車停車功能測試步驟a.設(shè)置初速度 200km/h，加速運(yùn)行； b.選擇18號道岔以上側(cè)線接車進(jìn)路類型，直到列車停車； c.觀察所計(jì)算的允許速度曲線是否正確； d.查看記錄文件。測試結(jié)果18號道岔以上接車停車功能測試結(jié)果截圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表測試案例側(cè)線引導(dǎo)接車停車功能測試步驟a.設(shè)置初速度 200km/h，加速運(yùn)行； b.選擇側(cè)線引導(dǎo)接車進(jìn)路類型，直到列車停車； c.觀察所計(jì)算的允許速度曲線是否正確； d.查看記錄文件。測試結(jié)果側(cè)線引導(dǎo)接車停車功能測試結(jié)果截圖調(diào)試記錄匯總表問題描述原因分析解決方法開始運(yùn)行后沒有圖像實(shí)驗(yàn)過程操作錯(cuò)誤本實(shí)驗(yàn)中為“自動(dòng)解析”，不是“人工解析”沒有生成記錄數(shù)據(jù)程序中未對相應(yīng)記錄數(shù)據(jù)的變量進(jìn)行定義定義變量4 實(shí)驗(yàn)總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)過程中，課堂時(shí)間充裕，因此對于系統(tǒng)和程序都有了較為深入的了解。在解決問題，確定整體思路過程中，不僅深入了解了CTCS-2級系統(tǒng)的行車許可原理，也對不同路線接車的碼序，不同碼序?qū)?yīng)的速度更為熟悉。同時(shí)，在編寫程序的過程中，我和隊(duì)友也體會到，問題的解決不僅要有正確清晰的思路，還要注意完善細(xì)節(jié)，尤其對于程序來說，任何細(xì)節(jié)的錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致結(jié)果的錯(cuò)誤。此外，本次實(shí)驗(yàn)過程中我們也意識到，扎實(shí)的理論基礎(chǔ)是完成實(shí)驗(yàn)的必備條件。在開展實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)先深入完整的學(xué)習(xí)相關(guān)的理論基礎(chǔ)知識，就本次實(shí)驗(yàn)而言，應(yīng)先弄清楚實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的內(nèi)容，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以達(dá)到事半功倍的效果。附 ATPprotecting()源代碼Dim p As IntegerPublic Function ATPProtection(Blocks() As Single, LineAllowSpeed() As Single, TrackSignal As String, CurrentSpeed As Single, CurrentPos As Single)code here begin Dim i As IntegerDim k As IntegerDim L As SingleDim s As SingleDim j As IntegerDim TargetDistance As SingleDim TargetSpeed As Singles = 0L = 0TargetDistance = 0For i = 0 To 10 s = s + Blocks(i) If s CurrentPos Then For j = 0 To i L = L + Blocks(j) Next Exit For End IfNextIf TrackSignal = L5 Then For k = (i + 1) To (i + 7) TargetDistance = TargetDistance + Blocks(k) NextTargetDistance = TargetDistance + L - CurrentPosTargetSpeed = 0TrainAllowSpeed = ff.CalcLimit(TargetDistance, TargetSpeed)ElseIf TrackSignal = L4 Then For k = (i + 1) To (i + 6) TargetDistance = TargetDistance + Blocks(k) NextTargetDistance = TargetDistance + L - CurrentPosTargetSpeed = 0TrainAllowSpeed = ff.CalcLimit(TargetDistance, TargetSpeed)ElseIf TrackSignal = L3 Then For k = (i + 1) To (i + 5) TargetDistance = TargetDistance + Blocks(k) NextTargetDistance = TargetDistance + L - CurrentPosTargetSpeed = 0TrainAllowSpeed = ff.CalcLimit(TargetDistance, TargetSpeed)ElseIf TrackSignal = L2 Then For k = (i + 1) To (i + 4) TargetDistance = TargetDistance + Blocks(k) NextTargetDistance = TargetDistance + L - CurrentPosTargetSpeed = 0TrainAllowSpeed = ff.CalcLimit(TargetDistance, TargetSpeed)ElseIf TrackSignal = L Then For k = (i + 1) To (i + 3) TargetDistance = TargetDistance + Blocks(k) NextTargetDistance = TargetDistance + L - CurrentPosTargetSpeed = 0TrainAllowSpeed = ff.CalcLimit(TargetDistance, TargetSpeed)ElseIf TrackSignal = LU Then For k = (i + 1) To (i + 2) TargetDistance = TargetDistance + Blocks(k) NextTargetDistance = TargetDistance + L - CurrentPosTargetSpeed = 0TrainAllowSpeed = ff.CalcLimit(TargetDistance, TargetSpeed)ElseIf TrackSignal = U Then k = i + 1 TargetDistance = TargetDistance + Blocks(k) TargetDistance = TargetDistance + L - CurrentPos TargetSpeed = 0 TrainAllowSpeed = ff.CalcLimit(TargetDistance, TargetSpeed)ElseIf TrackSignal = U2 Then TargetDistance = L + Blocks(9) - CurrentPos TargetSpeed = 45 TrainAllowSpeed = ff.CalcLimit(TargetDistance, TargetSpeed)ElseIf TrackSignal = UU Then TargetDistance = L - CurrentPos TargetSpeed = 45 TrainAllowSpeed = ff.CalcLimit(TargetDistance, TargetSpeed)ElseIf TrackSignal = U2S Then TargetDistance = L + Blocks(9) - CurrentPos TargetSpeed = 80 TrainAllowSpeed = ff.CalcLimit(TargetDistance, TargetSpeed)ElseIf TrackSignal = UUS Then TargetDistance = L - CurrentPos TargetSpeed = 80 TrainAllowSpeed = ff.CalcLimit(TargetDistance, TargetSpeed)ElseIf TrackSignal = HB Then TrainAllowSpeed = 40ElseIf TrackSignal = B Then TrainAllowSpeed = 40ElseIf TrackSignal = HU Then TargetDistance = L - CurrentPos TargetSpeed = 0 TrainAllowSpeed = ff.CalcLimit(TargetDistance,