基于著色Petri網(wǎng)的RBC控車場(chǎng)景的研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-21 12:35
隨著我國(guó)鐵路“走出去”戰(zhàn)略的不斷推進(jìn),我國(guó)高速鐵路蓬勃發(fā)展。高速鐵路的安全和效率逐漸成為發(fā)展的重心,對(duì)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的安全性和實(shí)時(shí)性也提出了新的要求。無(wú)線閉塞中心(Radio Block Center,RBC)作為CTCS-3級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的地面關(guān)鍵設(shè)備,主要功能是根據(jù)不同的運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景,利用RBC和其他外部系統(tǒng)的交互得到的信息,計(jì)算行車許可等控車命令并發(fā)送至列車。列車能否在線路上安全、可靠運(yùn)行很大程度依賴于RBC發(fā)送的行車許可是否準(zhǔn)確、及時(shí)。因此對(duì)RBC控車場(chǎng)景的研究具有重要意義。論文基于著色Petri網(wǎng)形式化建模方法,對(duì)不同場(chǎng)景中RBC的控車過(guò)程進(jìn)行了如下研究:首先,分析了不同控車場(chǎng)景中的信息交互,建立CPN模型。根據(jù)CTCS-3列控系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景將RBC控車運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景分為下面4個(gè)主要場(chǎng)景:車地安全連接場(chǎng)景、行車許可生成場(chǎng)景、等級(jí)轉(zhuǎn)換場(chǎng)景和RBC切換場(chǎng)景。詳細(xì)分析了各個(gè)場(chǎng)景中RBC和列車的數(shù)據(jù)交互過(guò)程,采用自頂而下的分層建模方法,利用著色Petri網(wǎng)的建模工具CPNTools建立了系統(tǒng)的頂層模型和各個(gè)運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景的子網(wǎng)模型。在建立的CPN模型中設(shè)定了消息延時(shí)和列車初速度,為RBC控車場(chǎng)...
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景
1.1.1 CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)介紹
1.1.2 RBC控車場(chǎng)景概述
1.2 Petri網(wǎng)理論在鐵路中的研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
2 著色Petri網(wǎng)
2.1 Petri網(wǎng)理論
2.1.1 Petri網(wǎng)形式化定義
2.1.2 高級(jí)Petri網(wǎng)
2.2 著色Petri網(wǎng)介紹
2.2.1 著色Petri網(wǎng)理論
2.2.2 著色Petri網(wǎng)的動(dòng)態(tài)屬性
2.2.3 著色Petri網(wǎng)建模方法
2.2.4 著色Petri網(wǎng)建模工具——CPN Tools
2.3 本章小結(jié)
3 RBC控車場(chǎng)景的CPN模型
3.1 RBC仿真模型頂層模型
3.2 車地安全連接場(chǎng)景
3.2.1 車地安全加密場(chǎng)景功能分析
3.2.2 車地安全加密場(chǎng)景CPN模型
3.3 行車許可場(chǎng)景
3.3.1 行車許可介紹
3.3.2 行車許可場(chǎng)景功能分析
3.3.3 行車許可場(chǎng)景CPN模型
3.4 等級(jí)轉(zhuǎn)換場(chǎng)景
3.4.1 等級(jí)轉(zhuǎn)換場(chǎng)景功能分析
3.4.2 等級(jí)轉(zhuǎn)換場(chǎng)景CPN模型
3.5 RBC切換場(chǎng)景
3.5.1 RBC切換場(chǎng)景功能分析
3.5.2 RBC切換場(chǎng)景CPN模型
3.6 本章小結(jié)
4 CPN模型的分析與驗(yàn)證
4.1 CPN模型的狀態(tài)空間分析
4.2 CPN模型的系統(tǒng)性能分析
4.2.1 車地連接場(chǎng)景
4.2.2 等級(jí)轉(zhuǎn)換場(chǎng)景
4.2.3 RBC切換場(chǎng)景
4.3 本章小結(jié)
5 RBC仿真平臺(tái)
5.1 平臺(tái)整體介紹
5.2 RBC仿真平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)
5.2.1 總體框架設(shè)計(jì)
5.2.2 線路信息模塊
5.2.3 通信接口模塊
5.2.4 不同場(chǎng)景功能模塊
5.3 RBC仿真平臺(tái)軟件實(shí)現(xiàn)與測(cè)試
5.3.1 RBC仿真平臺(tái)主界面
5.3.2 仿真平臺(tái)功能驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 論文展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高鐵時(shí)代物資供應(yīng)的區(qū)域化經(jīng)濟(jì)發(fā)展[J]. 吳猛. 鐵路采購(gòu)與物流. 2018(12)
[2]Novel dynamic evidential Petri net for system reliability analysis[J]. Wensheng Peng,Jianguo Zhang,Jinyang Zhang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2017(05)
[3]中長(zhǎng)期高速鐵路網(wǎng)規(guī)劃相關(guān)問(wèn)題研究[J]. 余巧鳳,梁棟. 鐵道經(jīng)濟(jì)研究. 2017(01)
[4]適用于CTCS-3級(jí)的安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)的無(wú)線安全通信架構(gòu)分析[J]. 黃彬彬,孟慶堯. 鐵路通信信號(hào)工程技術(shù). 2016(04)
[5]Behavior modeling and verification of movement authority scenario of Chinese Train Control System using AADL[J]. AHMAD Ehsan,DONG YunWei,LARSON Brian,Lü JiDong,TANG Tao,ZHAN NaiJun. Science China(Information Sciences). 2015(11)
[6]基于TCPN的交叉口信號(hào)控制模型與優(yōu)化[J]. 安毅生,雷甜,袁紹欣,趙祥模. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2016(01)
[7]基于Petri網(wǎng)的流程間元素映射方法[J]. 曹斌,王佳星,范菁,董天陽(yáng). 軟件學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]基于Petri網(wǎng)列車群模型的列車運(yùn)行沖突分析[J]. 王鵬玲,馬磊,王青元,馮曉云. 鐵道學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]基于著色Petri網(wǎng)的高速列車追蹤運(yùn)行過(guò)程建模與仿真[J]. 任國(guó)彬,陳小強(qiáng). 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2015(03)
[10]基于Petri網(wǎng)的故障診斷研究理論的綜述[J]. 方歡,方賢文,李德權(quán). 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2014(03)
碩士論文
[1]基于Petri網(wǎng)通訊行為輪廓的業(yè)務(wù)流程挖掘研究[D]. 曹蕊.安徽理工大學(xué) 2018
[2]列控系統(tǒng)分布式目標(biāo)控制器通信子系統(tǒng)的研究[D]. 楊東穎.北京交通大學(xué) 2018
[3]基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的RBC控車場(chǎng)景建模與驗(yàn)證[D]. 宋菲.西南交通大學(xué) 2017
[4]基于著色Petri網(wǎng)的列控系統(tǒng)等級(jí)轉(zhuǎn)換建模分析與半實(shí)物仿真[D]. 董健.北京交通大學(xué) 2017
[5]CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)等級(jí)轉(zhuǎn)換運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景智能形式化研究[D]. 王振強(qiáng).蘭州交通大學(xué) 2014
[6]CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)RBC行車許可生成的形式化建模與分析[D]. 張愛(ài)玲.蘭州交通大學(xué) 2012
[7]基于隨機(jī)petri網(wǎng)的CTCS-3級(jí)RBC系統(tǒng)控車流程建模與分析[D]. 梁楠.北京交通大學(xué) 2009
[8]基于有色Petri網(wǎng)的無(wú)線閉塞中心子系統(tǒng)切換建模與驗(yàn)證[D]. 李偉.北京交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3151768
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景
1.1.1 CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)介紹
1.1.2 RBC控車場(chǎng)景概述
1.2 Petri網(wǎng)理論在鐵路中的研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
2 著色Petri網(wǎng)
2.1 Petri網(wǎng)理論
2.1.1 Petri網(wǎng)形式化定義
2.1.2 高級(jí)Petri網(wǎng)
2.2 著色Petri網(wǎng)介紹
2.2.1 著色Petri網(wǎng)理論
2.2.2 著色Petri網(wǎng)的動(dòng)態(tài)屬性
2.2.3 著色Petri網(wǎng)建模方法
2.2.4 著色Petri網(wǎng)建模工具——CPN Tools
2.3 本章小結(jié)
3 RBC控車場(chǎng)景的CPN模型
3.1 RBC仿真模型頂層模型
3.2 車地安全連接場(chǎng)景
3.2.1 車地安全加密場(chǎng)景功能分析
3.2.2 車地安全加密場(chǎng)景CPN模型
3.3 行車許可場(chǎng)景
3.3.1 行車許可介紹
3.3.2 行車許可場(chǎng)景功能分析
3.3.3 行車許可場(chǎng)景CPN模型
3.4 等級(jí)轉(zhuǎn)換場(chǎng)景
3.4.1 等級(jí)轉(zhuǎn)換場(chǎng)景功能分析
3.4.2 等級(jí)轉(zhuǎn)換場(chǎng)景CPN模型
3.5 RBC切換場(chǎng)景
3.5.1 RBC切換場(chǎng)景功能分析
3.5.2 RBC切換場(chǎng)景CPN模型
3.6 本章小結(jié)
4 CPN模型的分析與驗(yàn)證
4.1 CPN模型的狀態(tài)空間分析
4.2 CPN模型的系統(tǒng)性能分析
4.2.1 車地連接場(chǎng)景
4.2.2 等級(jí)轉(zhuǎn)換場(chǎng)景
4.2.3 RBC切換場(chǎng)景
4.3 本章小結(jié)
5 RBC仿真平臺(tái)
5.1 平臺(tái)整體介紹
5.2 RBC仿真平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)
5.2.1 總體框架設(shè)計(jì)
5.2.2 線路信息模塊
5.2.3 通信接口模塊
5.2.4 不同場(chǎng)景功能模塊
5.3 RBC仿真平臺(tái)軟件實(shí)現(xiàn)與測(cè)試
5.3.1 RBC仿真平臺(tái)主界面
5.3.2 仿真平臺(tái)功能驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 論文展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高鐵時(shí)代物資供應(yīng)的區(qū)域化經(jīng)濟(jì)發(fā)展[J]. 吳猛. 鐵路采購(gòu)與物流. 2018(12)
[2]Novel dynamic evidential Petri net for system reliability analysis[J]. Wensheng Peng,Jianguo Zhang,Jinyang Zhang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2017(05)
[3]中長(zhǎng)期高速鐵路網(wǎng)規(guī)劃相關(guān)問(wèn)題研究[J]. 余巧鳳,梁棟. 鐵道經(jīng)濟(jì)研究. 2017(01)
[4]適用于CTCS-3級(jí)的安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)的無(wú)線安全通信架構(gòu)分析[J]. 黃彬彬,孟慶堯. 鐵路通信信號(hào)工程技術(shù). 2016(04)
[5]Behavior modeling and verification of movement authority scenario of Chinese Train Control System using AADL[J]. AHMAD Ehsan,DONG YunWei,LARSON Brian,Lü JiDong,TANG Tao,ZHAN NaiJun. Science China(Information Sciences). 2015(11)
[6]基于TCPN的交叉口信號(hào)控制模型與優(yōu)化[J]. 安毅生,雷甜,袁紹欣,趙祥模. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2016(01)
[7]基于Petri網(wǎng)的流程間元素映射方法[J]. 曹斌,王佳星,范菁,董天陽(yáng). 軟件學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]基于Petri網(wǎng)列車群模型的列車運(yùn)行沖突分析[J]. 王鵬玲,馬磊,王青元,馮曉云. 鐵道學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]基于著色Petri網(wǎng)的高速列車追蹤運(yùn)行過(guò)程建模與仿真[J]. 任國(guó)彬,陳小強(qiáng). 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2015(03)
[10]基于Petri網(wǎng)的故障診斷研究理論的綜述[J]. 方歡,方賢文,李德權(quán). 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2014(03)
碩士論文
[1]基于Petri網(wǎng)通訊行為輪廓的業(yè)務(wù)流程挖掘研究[D]. 曹蕊.安徽理工大學(xué) 2018
[2]列控系統(tǒng)分布式目標(biāo)控制器通信子系統(tǒng)的研究[D]. 楊東穎.北京交通大學(xué) 2018
[3]基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的RBC控車場(chǎng)景建模與驗(yàn)證[D]. 宋菲.西南交通大學(xué) 2017
[4]基于著色Petri網(wǎng)的列控系統(tǒng)等級(jí)轉(zhuǎn)換建模分析與半實(shí)物仿真[D]. 董健.北京交通大學(xué) 2017
[5]CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)等級(jí)轉(zhuǎn)換運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景智能形式化研究[D]. 王振強(qiáng).蘭州交通大學(xué) 2014
[6]CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)RBC行車許可生成的形式化建模與分析[D]. 張愛(ài)玲.蘭州交通大學(xué) 2012
[7]基于隨機(jī)petri網(wǎng)的CTCS-3級(jí)RBC系統(tǒng)控車流程建模與分析[D]. 梁楠.北京交通大學(xué) 2009
[8]基于有色Petri網(wǎng)的無(wú)線閉塞中心子系統(tǒng)切換建模與驗(yàn)證[D]. 李偉.北京交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3151768
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