DMI运营过程复现系统的设计与实现

在CTCS-2级和CTCS-3级列控车载设备中,司机通过观察和操作人机界面DMI(Driver-Machine Interface)单元监控和调整列车运行状态,但是司机的错误操作、DMI设备故障等均可能导致列控车载设备故障,造成运营晚点。为了对司机的操作和车载设备故障进行复现,需要开发一种可以复现列控车载设备DMI运营过程的系统。首先介绍列控车载设备DMI运营过程复现系统的系统框架和基本原理;其次介绍在DMI运营过程复现系统中DMI日志记录的使用方法;最后介绍车载主机模拟工具的一些关键技术。     

人机界面运营过程复现系统的应用研究

在CTCS-2级和CTCS-3级列车控制车载设备中,司机通过观察和操作人机界面（DMI, Driver Machine Interface）单元监控和调整列车运行状态。但是司机的错误操作、人机界面设备故障等均可能导致列车控制车载设备故障,造成运营晚点。为了对司机操作和车载设备故障进行复现,需要开发一种可以复现人机界面运营过程的系统。本文介绍了列车控制车载设备人机界面运营过程复现系统的系统框架、基本原理、人机界面日志记录包含的信息,以及人机界面运营过程复现系统4种典型应用场景,包括复现人机界面故障、支持人机界面软件调试、人机界面功能演示和自动测试人机界面功能。     

基于DMI的列控车载设备运用过程复现系统关键技术研究

在列控车载设备运用过程中,通过人机界面(DMI)单元以便于理解的方式引导司机完成控制操作,进行列车速度监控。在实际的运营过程中,由于列控车载设备故障、司机操作等原因可能对运营造成影响,为了对运营过程进行分析,需要一种可以复现列控车载设备运用过程的系统。首先介绍基于DMI的列控车载设备运用过程复现系统框架和基本原理;其次介绍将DMI发送给列控车载设备主机的消息还原成正确的司机操作的关键技术,最后对司机操作进行分类,并给出模拟各类司机操作的方法。     

CTCS-2至CTCS-3等级转换的研究及仿真

分析CTCS-2级转换至CTCS-3级的具体流程以及转换过程中的车地信息交互。以西南交通大学CTCS-3级列控系统仿真平台为研究对象,针对该系统CTCS-2级至CTCS-3级等级转换的功能空缺,在车载子系统中增加等级转换控制模块,完善地面子系统相关功能,并对CTCS-2级至CTCS-3级的等级转换功能进行仿真测试。结果表明,该平台能够正确地完成CTCS-2级至CTCS-3级的等级转换,实现等级转换过程中超速防护功能及司机提示功能,并对等级转换过程中车地仿真消息进行实时记录和显示。     

基于TTCN-3的CTCS-3级车载设备虚拟分布式测试框架研究及应用

分析了客运专线CTCS-3级列控系统车载设备软件的功能测试需求和现状,以及TTCN-3测试语言在基于消息黑盒测试领域的优势;在此基础上提出了基于TTCN-3语言的分布式虚拟车载设备测试框架;并根据CTCS-3级规范中提取了车载设备的功能需求作为测试案例,在TTWorkbench环境中实现了对仿真车载设备的功能测试和实时性测试,对测试数据收集分析,验证了测试框架的可行性和优势。     

CTCS-3级列控车载人机界面的系统设计与实现

在CTCS-3级列控系统中,人机界面(Driver Machine Interface,DMI)实时接收车载设备的列车位置、速度等信息,并以图像、文字等形式显示在界面上。同时,DMI将司机操作DMI产生的按键信息传递给车载设备,以调整列车的运行状态。介绍人机界面的主要功能、软件结构和部分关键技术,对设计和实现人机界面具有指导作用。     

CTCS-2级ATP仿真软件测试管理系统设计

为了解决当前大量仿真软件缺乏有效测试的问题，以CTCS-2级列控系统的车载ATP仿真软件作为研究对象，提出一种测试管理系统。分析了CTCS-2级车载ATP的系统结构，在此基础上建立测试管理系统软件的体系结构；从测试管理系统软件的设计和系统工作流程两个方面对系统进行介绍；并以车载ATP仿真软件为例，基于设计并实现的测试管理系统，对测试的过程进行说明。结果表明，测试管理系统能够对被测仿真软件进行有效的测试，可以改善当前大量仿真软件缺乏有效测试的现状，提高测试效率和测试灵活性。     

基于Qt跨平台的车载人机界面设计

车载人机界面(DMI)是目前列车自动防护系统(ATP)车载设备的重要组成部分,是唯一能实现列车司机与车载设备间二者交互的通道,所以其必须和用户有着很好的适应性,因此研究设计出高效稳定的人机界面有着非常重要的现实意义。基于软件的正向设计,从人机界面的功能需求出发,建立人机界面的基本模型框架,并疏理人机交互时序。最后使用Qt跨平台软件按其分层顺序依据各模块的功能流程图进行通用化的设计。     

自主化CTCS-3级列控系统车载设备测试方法研究

以自主化CTCS-3级列控系统车载设备为研究对象,基于自主化车载设备仿真测试环境,对系统测试过程中的测试案例、测试序列及测试脚本的设计方法进行研究,并结合具体实例对测试场景进行介绍。采用该系统测试方法已完成对自主化CTCS-3级列控车载多轮全功能系统的测试,可提高自主化车载设备现场应用的安全性和可靠性。     

基于ROPES的CTCS-3级列控系统车载设备的建模

针对列控系统传统建模方法存在的缺点,在对CTCS-3级列控车载设备进行需求分析、系统分析和对象分析的基础上,引入嵌入式系统的快速面向对象开发过程(ROPES)的建模方法。利用该方法进行CTCS-3级列控系统车载设备的体系架构设计,建立了系统的详细模型。利用Rhapsody工具,将模型转换成基于实时框架技术可执行的代码,自动生成测试案例,对模型进行验证。测试结果表明,该建模方法有效降低了软件设计的复杂度,缩短了车载设备软件的开发周期。     

CTCS-3级列控仿真实验系统—轨旁仿真子系统的设计与实现

为解决当前高校在CTCS-3级列控系统教学中缺乏信号设备实物的问题,采用软件仿真的形式,建立适用于本科教学的CTCS-3级列控仿真实验系统。重点研究了CTCS-3级列控仿真实验系统中的轨旁仿真子系统,以轨道电路、应答器、站内信号机、站内道岔等轨旁设备作为研究对象,提出了CTCS-3级列控轨旁仿真子系统的总体设计方案,阐述了内部核心功能的详细实现,介绍了系统的工作流程。该子系统与CTCS-3级列控仿真实验系统中其他仿真子系统进行了联调,实现了既定的功能需求。结果表明,该轨旁仿真子系统能够较好地配合CTCS-3级列控系统,实现教学的目的。     

基于MVB总线的DMI与车载设备通信方法

在CTCS-2级列控系统中,需要为DMI和车载设备之间传输数据提供一种及时、安全、高效的方法.首先介绍了基于MVB总线的DMI与车载设备的通信方法,包括周期数据传输方法和非周期数据传输方法;其次介绍了非周期数据传输协议的基本原理,发送数据状态机和接收数据状态机的设计方法;最后对DMI与车载设备传输数据方法的实时性、正确性和可用性进行了分析.     

基于CTCS-3级列控系统的高速铁路移动闭塞实现

随着我国经济的快速发展,高速铁路的运输能力要求不断提高。目前我国高速铁路装备CTCS-2/3级列控系统,采用准移动闭塞方式。CTCS-4级列控系统取消轨道电路,通过地面和车载设备共同完成列车定位,能够实现移动闭塞,进一步缩短行车间隔。但是,我国高速铁路一直基于轨道电路实现列车占用检查,干线铁路也未有取消轨道电路的列控系统运用。通过分析现阶段CTCS-4级列控系统面临的问题,提出一种基于CTCS-3级列控系统的高速铁路移动闭塞实现方案,并阐述该方案的系统总体结构和基本工作原理。方案中列控地面子系统综合利用列车位置报告和轨道电路信息,保证了移动闭塞的运输效率。同时给出了一种移动闭塞方式下行车许可的计算方法,并通过建模和运营场景进行验证,为我国高速铁路移动闭塞的实现提供参考。     

列车运行控制系统仿真平台的研究

高速列车运行控制系统是中国铁路信号领域的主要发展方向。高速列控系统仿真平台主要由车载ATP系统、地面仿真平台、GSM-R网络平台以及仿真测试平台构成,面向符合CTCS-3级和CTCS-2级技术规范的车载设备和关键地面设备,实现其相关功能测试和验证。     

基于仿真的CTCS-3级列控系统功能测试方法

主要研究在仿真条件下CTCS-3级列控系统车载设备的功能测试方法。测试是一项非常耗时的工程,恰当的测试方法可以最大限度提高测试的效率。重点阐述测试系统的主要构成,测试案例的设计原则和测试序列的设计方法,简要介绍了中国邮路算法在测试序列设计中的应用,并结合武广线综合试验段给出了测试序列举例。     

基于领域元模型的车载ATP子系统软件建模研究

针对列车自动防护（ATP, Automatic Train Protection）系统开发中所存在的问题，提出一种基于领域元模型的车载ATP子系统软件建模方法。分析铁道信号领域内不同列车运行控制系统对车载ATP子系统的共性特征要求，并基于元模型理论构建其领域元模型。提出了基于领域元模型的车载ATP子系统软件开发方法，该方法支持软件模型重用，可以提高车载ATP子系统软件的开发质量和开发效率。     

关于大号码道岔的车载设备处理逻辑研究

列控系统中的大号码道岔是指侧向通过允许速度大于80 km/h的道岔,CTCS-2级列控系统以应答器大号码道岔信息[CTCS-4]包对其进行描述。现CTCS-2级车载设备规范对大号码道岔处理的规定较为简略,CTCS-3级车载设备规范则未规定CTCS-2等级控车对大号码道岔的处理逻辑。通过一例特殊地面设计发现,当连续大号码道岔之间存在信号机时,虽然各车载设备的处理方式均符合规范,但表现各不相同,可能对铁路运输产生不利影响,因此有必要对车载设备处理大号码道岔的逻辑进行研究。结合列控中心、应答器等地面设备的规范条文,对大号码道岔的防护责任进行分析,明确车载设备的职责,对车载设备规范提出修改建议。研究结果表明:(1)当收到UUS且大号码道岔信息包有效时,车载设备计算的行车许可终点应为应答器给出的进路数据终点;(2)当不能确认大号码道岔信息包的发送检查条件包括道岔前方线路允许速度时,车载设备应判断信号机与大号码道岔位置的一致性。