城市軌道交通ATS系統(tǒng)監(jiān)控子系統(tǒng)研究.pdf

1、城市軌道交通的列車自動監(jiān)控(ATS，Automatic Train Supervision)子系統(tǒng)，是城市軌道交通列車自動控制系統(tǒng)（ATC，Automatic Train Control）的上層管理系統(tǒng)，負責對整個線路列車進行實時監(jiān)視、控制和調(diào)度管理，是智能現(xiàn)代化城市軌道交通運營管理系統(tǒng)的“神經(jīng)中樞”。對城市軌道交通 ATS系統(tǒng)功能模塊分析，研究子模塊功能實現(xiàn)技術和實現(xiàn)方法的數(shù)學基礎，不斷引進先進的智能控制新理論，完善 ATS系統(tǒng)功能構

2、架，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、高效性和完整性，是ATS系統(tǒng)研究的長期課題。
　　本論文充分參考前人的工作經(jīng)驗，以城市軌道交通 ATS系統(tǒng)功能需求為出發(fā)點，以引進子模塊新算法，仿真實現(xiàn)其功能為目的，主要做了以下工作：
　?。?）分析城市軌道交通列車監(jiān)控子系統(tǒng)ATS的設備組成和功能需求，對列車車次號識別、自動列車進路技術和列車運行自動調(diào)整三項ATS系統(tǒng)核心功能提出重點分析；
　?。?）詳細分析列車車次號追蹤過程，選擇基于軌道電路和計

3、軸設備、標準步進技術，實現(xiàn)車次號（車次窗）的動態(tài)傳遞，并綁定車次窗到列車車頭位置，連續(xù)動態(tài)傳遞車次號；
　?。?）基于二叉樹的數(shù)據(jù)存儲模式，以鏈表的形式存儲站場圖抽象的有向圖結點和邊的數(shù)據(jù)，設置二重進路觸發(fā)點，以廣度優(yōu)先和深度優(yōu)先結合的搜索算法實現(xiàn)自動進路搜索；
　?。?）引進蝙蝠算法，初始化蝙蝠群數(shù)量和最優(yōu)解搜索頻率，以局部最優(yōu)解組成最優(yōu)解集合，判斷列車晚點情況，在解集中迭代搜索最優(yōu)解選擇列車單車晚點和集群晚點最佳調(diào)整策略

4、，在實現(xiàn)列車運行的自動調(diào)整功能的基礎上，使調(diào)整后新的列車運行圖趨近計劃運行圖或重繪最佳運行圖；
　?。?）在VC++6.0平臺上，選擇以ActiveX控件技術和XML文本存儲技術、SQL Server2000數(shù)據(jù)庫技術，在MFC框架下圖元化城市軌道交通ATS站場圖，并實現(xiàn)列車在站場圖監(jiān)視界面的動態(tài)運行仿真模擬；
　?。?）基于Matlab平臺，對城市軌道交通列車進行等間隔追蹤模式和基于蝙蝠算法的列車自動運行調(diào)整策略可行性進行

5、仿真驗證，并對仿真結果結合列車在站場圖界面模擬運行結果給出了合理性分析。
　　經(jīng)過對城市軌道交通 ATS系統(tǒng)列車車次號識別與追蹤、列車自動進路和自動列車運行調(diào)整功能實現(xiàn)技術的數(shù)學分析和控件模塊化設計，實現(xiàn)了城市軌道交通列車動態(tài)模擬運行仿真，結合Matlab平臺等間隔追蹤和運行圖調(diào)整仿真，驗證了車次號追蹤算法、進路搜索算法和蝙蝠算法在實現(xiàn)城市軌道交通列車跟蹤、自動進路和運行調(diào)整功能方面，具有良好的可用性、智能性和有效性，得到了有價值