列車運(yùn)行控制實驗三實驗報告

1、.wd.wd11/11.wd列車運(yùn)行控制應(yīng)答器報文組幀實驗報告學(xué)院：電子信息工程學(xué)院班級：自動化1301成員：目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc450561388 1 實驗?zāi)繕?biāo) PAGEREF _Toc450561388 h 3 HYPERLINK l _Toc450561389 1.1 實驗整體目標(biāo) PAGEREF _Toc450561389 h 3 HYPERLINK l _Toc450561390 1.2 實驗具體目標(biāo) PAGEREF _Toc450561390 h 3 HYPERLINK l _Toc450561391 2 實驗過程 PAGEREF

2、_Toc450561391 h 3 HYPERLINK l _Toc450561392 2.1 原理分析 PAGEREF _Toc450561392 h 3 HYPERLINK l _Toc450561393 2.1.1 應(yīng)答器報文構(gòu)造原理 PAGEREF _Toc450561393 h 3 HYPERLINK l _Toc450561394 2.1.2 線路參數(shù)相關(guān)的應(yīng)答器信息包定義 PAGEREF _Toc450561394 h 4 HYPERLINK l _Toc450561395 2.2 仿真環(huán)境 PAGEREF _Toc450561395 h 4 HYPERLINK l _Toc45

3、0561396 2.3 程序編寫 PAGEREF _Toc450561396 h 5 HYPERLINK l _Toc450561397 2.3.1 程序分析 PAGEREF _Toc450561397 h 5 HYPERLINK l _Toc450561398 2.3.2 程序框圖 PAGEREF _Toc450561398 h 6 HYPERLINK l _Toc450561399 2.3.3 程序代碼 PAGEREF _Toc450561399 h 6 HYPERLINK l _Toc450561400 3 實驗結(jié)果分析 PAGEREF _Toc450561400 h 7 HYPERLI

4、NK l _Toc450561401 4 實驗總結(jié) PAGEREF _Toc450561401 h 12 HYPERLINK l _Toc450561402 附源代碼 PAGEREF _Toc450561402 h 131實驗?zāi)繕?biāo)1.1 實驗整體目標(biāo)理解應(yīng)答器報文構(gòu)造和填寫方式；完成應(yīng)答器報文的解碼，并理解應(yīng)答器報文的應(yīng)用方式；理解ETCS語言的應(yīng)用。1.2 實驗具體目標(biāo)在完成實驗二的根基上，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現(xiàn)了相應(yīng)的功能。該局部仍為正線接車、18號以下道岔側(cè)線

5、接車、18號以上道岔側(cè)線接車和引導(dǎo)接車四種情況，其具體碼序與實驗二一樣，此處不再羅列。2實驗過程2.1 原理分析2.1.1 應(yīng)答器報文構(gòu)造原理應(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)、臨時限速等信息。每經(jīng)過一個應(yīng)答器組，車載設(shè)備會收到一個完整的、固定長度的報文幀104字節(jié)，其中包含發(fā)送線路信息的用戶信息包，由于報文以ETCS語言的方式傳輸，因此接收到的報文是以ETCS語言進(jìn)展編碼后的二進(jìn)制數(shù)據(jù)?？剀嚦绦?qū)?yīng)答器報文按照規(guī)定的格式進(jìn)展解析和處理，才能獲得可用的數(shù)據(jù)。ETCS語言組

6、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，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，在本實驗中，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)描述定義情況可用以下列圖表示：信息包的其他具體構(gòu)造和變量情況等信息在實驗過程中可具體參考實驗指導(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)境本實驗的仿真仍在excel中完成，與實驗二列車運(yùn)行的線路一樣。不同的是本次實驗中線路上正常鋪設(shè)區(qū)間、進(jìn)站

7、等應(yīng)答器組，當(dāng)列車經(jīng)過應(yīng)答器組時，接收它們提供的信息。具體仿真環(huán)境構(gòu)造如以下列圖所示：2.3 程序編寫2.3.1 程序分析本實驗需要編寫的仿真程序，即為實驗二中控制程序大致流程中應(yīng)答器信息讀取局部，解析應(yīng)答器報文，并提取出有用的信息計算該應(yīng)答器組中存儲的閉塞分區(qū)長度和線路限速，輸出給仿真環(huán)境，由仿真環(huán)境進(jìn)展數(shù)據(jù)的進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，變?yōu)锳TPprotection()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)的功能。2.3.2 程序框圖2.3.3 程序代碼注：本局部只列出關(guān)鍵局部，完整代碼請查看附錄實現(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 =

8、 50 VarBitNum = 8 TotoalBitBeforeVar = offsetNID_PACKET1 = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)/讀取NID_PACKET1中的信息 VarBitNum = 13 TotoalBitBeforeVar = 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

9、信息包ETCS-27中的數(shù)據(jù) sLineAllowSpeed(0, 0) = 0 VarBitNum = 15 TotoalBitBeforeVar = offset + 25 D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)/讀取應(yīng)答器中速度信息起始點(diǎn)距離 VarBitNum = 7 TotoalBitBeforeVar = offset + 40 V_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)/讀取應(yīng)答器中最大允許

10、列車速度 VarBitNum = 5 TotoalBitBeforeVar = offset + 53 N_ITER = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)/速度變化點(diǎn)數(shù)量 If N_ITER = 1 Then/變化點(diǎn)數(shù)量為1時 VarBitNum = 15 TotoalBitBeforeVar = offset + 58 D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram) VarBitNum = 7 TotoalBitBefor

11、eVar = offset + 73 V_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram) sLineAllowSpeed(1, 0) = D_STATIC sLineAllowSpeed(0, 1) = V_STATIC * 5 End If 實現(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, TotoalBitBef

12、oreVar, Telegram) If Q_SCALE = 0 Then B = 0.1/獲取軌道區(qū)段的長度分辨率信息NID_SIGNAL = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)/獲取信號燈情況VarBitNum = 15 TotoalBitBeforeVar = offset + L_PACKET1 + 73L_SECTION1 = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)/讀取軌道區(qū)段信息 If NID_SIGNAL = 0 Then/

13、判斷是否有信號機(jī) sBlocks(r) = s * B/有信號機(jī)那么確定閉塞分區(qū)區(qū)間長度 s=0/中間變量置零 r = r + 1 End If Next End If3實驗結(jié)果分析實驗結(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)果截圖實驗結(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.觀察所計算的允許速度曲線是否正確； d.查看

14、記錄文件。測試結(jié)果18號道岔以下接車測試結(jié)果截圖實驗結(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)果截圖實驗結(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場運(yùn)行后圖像與

15、實驗二完全一致實驗過程操作錯誤本實驗中為“人工解析開場運(yùn)行后無曲線生成實驗理解錯誤在實驗二的根基上完成實驗三，因此應(yīng)先將實驗二程序正確完成并寫入整體程序中，再進(jìn)展實驗三程序的編寫和測試SBlocks函數(shù)運(yùn)行錯誤未對中間變量置零，導(dǎo)致后面的區(qū)間賦值錯誤對中間變量s置零Telegram函數(shù)運(yùn)行錯誤未在函數(shù)開場前對Telegram進(jìn)展正確定義定義Telegram函數(shù)并定義類型4實驗總結(jié)本次實驗在完成實驗二的根基上進(jìn)展，由于完成實驗二時對實驗環(huán)境及程序編寫都有了較為深入的了解，因此完成實驗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)展讀取，數(shù)據(jù)處理后輸出到實驗二已完成的程序中即可。雖然實驗

16、過程中沒有遇到很大的困難，但實驗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)展運(yùn)用。綜合實驗二與實驗三，很多函數(shù)是系統(tǒng)中已有的，自己編寫時直接調(diào)用即可，需要我們完成的程序局部也大局部參考了以前的程序，在讀懂程序的根基上，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() As Single, ByRef sLineAllowSpeed

17、() As Single)code here beginDim NID_PACKET1 As LongDim NID_PACKET2 As LongDim L_PACKET1 As LongDim 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 offse

18、t As SingleDim B As SingleDim i As SingleDim r As SingleDim s As Singleoffset = 50 VarBitNum = 8 TotoalBitBeforeVar = offsetNID_PACKET1 = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram) VarBitNum = 13 TotoalBitBeforeVar = offset + 10L_PACKET1 = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVa

19、r, Telegram)If NID_PACKET1 = 27 Then sLineAllowSpeed(0, 0) = 0 VarBitNum = 15 TotoalBitBeforeVar = offset + 25 D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram) VarBitNum = 7 TotoalBitBeforeVar = offset + 40 V_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram) VarB

20、itNum = 5 TotoalBitBeforeVar = offset + 53 N_ITER = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram) If N_ITER = 1 Then VarBitNum = 15 TotoalBitBeforeVar = offset + 58 D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram) VarBitNum = 7 TotoalBitBeforeVar = offset + 73 V_STATI

21、C = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram) sLineAllowSpeed(1, 0) = D_STATIC sLineAllowSpeed(0, 1) = V_STATIC * 5 End If If N_ITER = 2 Then sLineAllowSpeed(0,1)=V_STATIC*5 VarBitNum = 15 TotoalBitBeforeVar = offset + 58 D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Tel

22、egram) sLineAllowSpeed(1,0)=D_STATIC VarBitNum = 7 TotoalBitBeforeVar = offset + 73 V_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram) sLineAllowSpeed(1, 1) = V_STATIC2 * 5 End IfEnd If VarBitNum = 8 TotoalBitBeforeVar = offset + L_PACKET1NID_PACKET2 = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, T

23、otoalBitBeforeVar, Telegram) If NID_PACKET = 44 Then VarBitNum = 2 TotoalBitBeforeVar = offset + L_PACKET1 + 47 Q_SCALE = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram) If Q_SCALE = 0 Then B = 0.1 ElseIf Q_SCALE = 1 Then B = 1 ElseIf Q_SCALE = 2 Then B = 10 End If VarBitNum = 4 TotoalBitBeforeVar = offset + L_PACKET1 + 64