列車運(yùn)行控制實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)報(bào)告材料

1、列車運(yùn)行控制應(yīng)答器報(bào)文組幀學(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) 32 實(shí)驗(yàn)過程 32.1 原理分析 32.1.1 應(yīng)答器報(bào)文結(jié)構(gòu)原理 32.1.2 線路參數(shù)相關(guān)的應(yīng)答器信息包定義 42.2 仿真環(huán)境 42.3 程序編寫 52.3.1 程序分析 52.3.2 程序框圖 62.3.3 程序代碼 63 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 74 實(shí)驗(yàn)總結(jié) 13附 源代碼 141 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.1 實(shí)驗(yàn)整體目標(biāo)理解應(yīng)答器報(bào)文結(jié)構(gòu)和填寫方式； 完成應(yīng)答器報(bào)文的解碼， 并理解應(yīng)答器報(bào) 文的應(yīng)用方式；理解 ETCS語言的應(yīng)用。1.2 實(shí)驗(yàn)具體目標(biāo)在完

2、成實(shí)驗(yàn)二的基礎(chǔ)上， 填寫應(yīng)答器信息解碼程序。 能夠?qū)㈤]塞分區(qū)長度和 線路限速信息解碼出來， 填入速度防護(hù)程序所需的輸入變量中， 并通過 Excel 中 列車的運(yùn)行情況判定程序是否正常實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的功能。 該部分仍為正線接車、 18 號以下道岔側(cè)線接車、 18 號以上道岔側(cè)線接車和引導(dǎo)接車四種情況，其具體碼 序與實(shí)驗(yàn)二相同，此處不再羅列。2 實(shí)驗(yàn)過程2.1 原理分析應(yīng)答器報(bào)文結(jié)構(gòu)原理應(yīng)答器設(shè)于各車站進(jìn)站信號機(jī)、 出站信號機(jī)、 區(qū)間閉塞分區(qū)入口以及電分相 區(qū)前方、 列控系統(tǒng)級間切換點(diǎn)前方、 大型橋隧前方等特殊地點(diǎn)， 向列控車載設(shè)備 傳輸定位信息、線路參數(shù)、臨時(shí)限速等信息。每經(jīng)過一個(gè)應(yīng)答器組，車載設(shè)備

3、會(huì) 收到一個(gè)完整的、 固定長度的報(bào)文幀 （104 字節(jié)），其中包含發(fā)送線路信息的用戶 信息包，由于報(bào)文以 ETCS語言的方式傳輸， 因此接收到的報(bào)文是以 ETCS語言進(jìn) 行編碼后的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。控車程序?qū)?yīng)答器報(bào)文按照規(guī)定的格式進(jìn)行解析和處理， 才能獲得可用的數(shù) 據(jù)。 ETCS語言組成關(guān)系如下：2.1.2 線路參數(shù)相關(guān)的應(yīng)答器信息包定義當(dāng)列車在線路上正常運(yùn)行時(shí)， 接收應(yīng)答器信息， 從而獲得軌道區(qū)段長度、 線 路限速等信息，在本實(shí)驗(yàn)中，解碼的是提供線路限速的線路速度信息包【 ETCS- 27】和提供閉塞分區(qū)長度的軌道區(qū)段信息包【 CTCS-1】?！綞TCS-27】包中針對速度變化點(diǎn)描述定義情況可用

4、下圖表示：信息包的其他具體結(jié)構(gòu)和變量情況等信息在實(shí)驗(yàn)過程中可具體參考實(shí)驗(yàn)指 導(dǎo)書。2.1.3 整體函數(shù)變量情況BaliseBitToByte() 函數(shù)中，其輸入變量和輸出變量為：2.2 仿真環(huán)境本實(shí)驗(yàn)的仿真仍在 excel 中完成，與實(shí)驗(yàn)二列車運(yùn)行的線路相同。 不同的是 本次實(shí)驗(yàn)中線路上正常鋪設(shè)區(qū)間、 進(jìn)站等應(yīng)答器組， 當(dāng)列車經(jīng)過應(yīng)答器組時(shí)， 接 收它們提供的信息。具體仿真環(huán)境結(jié)構(gòu)如下圖所示：2.3 程序編寫程序分析本實(shí)驗(yàn)需要編寫的仿真程序， 即為實(shí)驗(yàn)二中控制程序大致流程中應(yīng)答器信息 讀取部分，解析應(yīng)答器報(bào)文， 并提取出有用的信息計(jì)算該應(yīng)答器組中存儲(chǔ)的閉塞 分區(qū)長度和線路限速， 輸出給仿真環(huán)境

5、， 由仿真環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)的進(jìn)一步轉(zhuǎn)換， 變 為 ATPprotection() 程序的輸入，完成線路數(shù)據(jù)的使用，正確完成超速防護(hù)的功2.3.2 程序框圖2.3.3 程序代碼（注：本部分只列出關(guān)鍵部分，完整代碼請查看附錄）實(shí)現(xiàn)變量由 bit 到字節(jié)轉(zhuǎn)換，將線路允許速度填充到 sLineAllowSpeed 數(shù)組中offset = 50VarBitNum = 8TotoalBitBeforeVar = offsetNID_PACKET1 = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram) / 讀取 NID_PACKET中1 的信息V

6、arBitNum = 13TotoalBitBeforeVar = offset + 10L_PACKET1 = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram) / 讀取 L_PACKET1中的信息If NID_PACKET1 = 27 Then/ 判斷是否讀取線路信息包 ETCS-27中的數(shù)據(jù)sLineAllowSpeed(0, 0) = 0VarBitNum = 15TotoalBitBeforeVar = offset + 25D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBi

7、tBeforeVar, Telegram)/ 讀取應(yīng)答器中速度信息起始點(diǎn)距離VarBitNum = 7TotoalBitBeforeVar = offset + 40V_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)/ 讀取應(yīng)答器中最大允許列車速度VarBitNum = 5TotoalBitBeforeVar = offset + 53N_ITER = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)/ 速度變化點(diǎn)數(shù)量If N_ITER = 1

8、 Then/ 變化點(diǎn)數(shù)量為 1 時(shí)VarBitNum = 15TotoalBitBeforeVar = offset + 58D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)VarBitNum = 7TotoalBitBeforeVar = offset + 73V_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)sLineAllowSpeed(1, 0) = D_STATICsLineAllowSpeed(0, 1) =

9、V_STATIC * 5End If實(shí)現(xiàn)變量由 bit 到字節(jié)轉(zhuǎn)換，將軌道電路合并為閉塞分區(qū)填充到 sBlocks 數(shù)組If NID_PACKET = 44 Then/ 判斷是否讀取線路信息包 CTCS-1中的數(shù)據(jù)Q_SCALE = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, Telegram)If Q_SCALE = 0 ThenB = 0.1/ 獲取軌道區(qū)段的長度分辨率信息TotoalBitBeforeVar,NID_SIGNAL =Telegram)/ 獲取信號燈情況ff.GetValueOfVar(VarBitNum,TotoalBitBeforeVar,VarBitNum

10、 = 15TotoalBitBeforeVar = offset + L_PACKET1 + 73L_SECTION1 = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, Telegram)/ 讀取軌道區(qū)段信息TotoalBitBeforeVar,If NID_SIGNAL = 0 Then / 判斷是否有信號機(jī)sBlocks(r) = s * B/ 有信號機(jī)則確定閉塞分區(qū)區(qū)間長度s=0/ 中間變量置零r = r + 1 End If Next End If3 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

11、，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a. 設(shè)置初速度 200km/h ，加速運(yùn)行；測試步驟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

12、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)行后圖像與實(shí)驗(yàn)二完全一致實(shí)驗(yàn)過程操作錯(cuò)誤本實(shí)驗(yàn)中為“人工解析”開始運(yùn)行后無曲線生成實(shí)驗(yàn)理解錯(cuò)誤在實(shí)驗(yàn)二的基礎(chǔ)上完成 實(shí)驗(yàn)三，因此應(yīng)先將實(shí)驗(yàn) 二程序正確完成并寫入 整體程序中，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 三程序的編寫和測試SBlocks（）函數(shù)運(yùn)行錯(cuò)誤未對中間變量置零，導(dǎo) 致后面的區(qū)間賦值錯(cuò)誤對中

13、間變量 s 置零Telegram（）函數(shù)運(yùn)行錯(cuò) 誤未在函數(shù)開始前對 Telegram 進(jìn)行正確定義定義 Telegram 函數(shù)并定 義類型124 實(shí)驗(yàn)總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)在完成實(shí)驗(yàn)二的基礎(chǔ)上進(jìn)行， 由于完成實(shí)驗(yàn)二時(shí)對實(shí)驗(yàn)環(huán)境及程序 編寫都有了較為深入的了解， 因此完成實(shí)驗(yàn)三的過程中難度相對較小， 只需增加 程序?qū)?yīng)答器中相關(guān)信息進(jìn)行讀取， 數(shù)據(jù)處理后輸出到實(shí)驗(yàn)二已完成的程序中即 可。雖然實(shí)驗(yàn)過程中沒有遇到很大的困難，但實(shí)驗(yàn)過程還是讓我們有很大收獲， 首先是對地面設(shè)備有了更多的了解，熟悉了應(yīng)答器的工作方式及ETCS語言，并能通過程序的編寫對其進(jìn)行運(yùn)用。綜合實(shí)驗(yàn)二與實(shí)驗(yàn)三， 很多函數(shù)是系統(tǒng)中已有的， 自己

14、編寫時(shí)直接調(diào)用即可， 需要我們完成的程序部分也大部分參考了以前的程序， 在讀懂程序的基礎(chǔ)上， 還 應(yīng)該自己思考程序的優(yōu)化與完善， 而不僅局限于看懂已有的程序， 這是在今后的 學(xué)習(xí)過程中需要提升的。附 源代碼Public Function BaliseBitToByte(Telegram() As Byte, ByRef sBlocks() AsSingle, ByRef sLineAllowSpeed() As Single)'code here beginDim NID_PACKET1 As LongDim NID_PACKET2 As LongDim L_PACKET1 As Lo

15、ngDim Q_SCALE As LongDim NID_SIGNAL As LongDim L_SECTION1 As LongDim L_SECTION As LongDim N_ITER As LongDim D_STATIC As LongDim V_STATIC As LongDim VarBitNum As ByteDim TotoalBitBeforeVar As IntegerDim offset As SingleDim B As SingleDim i As SingleDim r As SingleDim s As Single offset = 50VarBitNum

16、= 8TotoalBitBeforeVar = offsetNID_PACKET1 = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)VarBitNum = 13TotoalBitBeforeVar = offset + 10L_PACKET1 = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)If NID_PACKET1 = 27 Then sLineAllowSpeed(0, 0) = 0VarBitNum = 15TotoalBitBeforeVar =

17、 offset + 25D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)VarBitNum = 7TotoalBitBeforeVar = offset + 40V_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)VarBitNum = 5TotoalBitBeforeVar = offset + 53N_ITER = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Teleg

18、ram) If N_ITER = 1 ThenVarBitNum = 15 TotoalBitBeforeVar = offset + 58D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)VarBitNum = 7 TotoalBitBeforeVar = offset + 73V_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)sLineAllowSpeed(1, 0) = D_STATIC sLineAllowSpeed

19、(0, 1) = V_STATIC * 5 End IfIf N_ITER = 2 Then sLineAllowSpeed(0,1)=V_STATIC*5VarBitNum = 15 TotoalBitBeforeVar = offset + 58D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)sLineAllowSpeed(1,0)=D_STATIC VarBitNum = 7TotoalBitBeforeVar = offset + 73 V_STATIC = ff.GetValueOfVar(Var

20、BitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)sLineAllowSpeed(1, 1) = V_STATIC2 * 5 End IfEnd IfVarBitNum = 8TotoalBitBeforeVar = offset + L_PACKET1NID_PACKET2 = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram) If NID_PACKET = 44 ThenVarBitNum = 2 TotoalBitBeforeVar = offset + L_PACKET1 + 47Q_SCALE = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)If Q_SCALE = 0 ThenB = 0.1ElseIf Q_SCALE = 1 ThenB = 1ElseIf Q_SCALE = 2 ThenB = 10End IfVarBitNum = 4TotoalBitBeforeVar = offset + L_PACKET1 + 64NID_SIGNAL = ff.GetValueOfVar(VarBitNum,Telegram)VarBit