浅析进路基于计算机联锁进路表搜索生成系统设计与实现学位

论文导读：
摘要：随着高速铁路的全面建设和逐步提速，铁路系统对联锁系统（Interlocking）的可靠性和安全性提出了越来越高的要求。相比于以前的基于复杂继电器制约的电路结构，计算机联锁系统(Computer Interlocking)(简称CI)具有更高的安全性和可靠性，其运算速度也更快，涉及面也更广。但是，作为联锁系统重要数据来源的进路表（又称联锁表），目前大多还是以依靠人工的方式来进行编制审核，不但效率低，而且容易出差错。由此，如何开发出一套安全、可靠、快捷、方便的生成系统，通过完整的系统属性配置，使该系统可以正确并完整输出一套可以为现有联锁系统可用的进路表，才是当前联锁系统所需要解决的当务之急。本论文通过对计算机联锁技术条件的学习，该专业领域内相联系统的横向比较与纵向浅析，结合了现有计算机联锁系统的铁道部设计规范及设计特点，通过设计站场图形界面，修改信号设备的数据结构，构建了一个基于计算机联锁技术条件的可视化进路表生成系统。本系统所实现的主要功能如下所述。（1）通过对基本图形描绘以及相关图形组合的定义，模拟绘制出了信号机、区段、道岔、表示灯、按钮等联锁系统基本设备图形，实现了联锁车站站场平面图设计与绘制的功能。使联锁系统负责数据开发相关站场设计人员可以通过本系统快速的构建起一个可视化的车站模型，与原有的设计蓝图相匹配，实现了所见即所得的可视化开发历程。（2）通过对不同的信号设备类型的浅析，配置属性的定义，描绘了了以联锁信号设备为父类，具体设备（信号机、道岔、区段等）为子类的以继承联系为主的信号设备类图结构，并根据该数据结构实现了以站场图形描述到站场拓扑结构描述的转变，为后期的进路表的生成工作提供了可靠的数据获取的依据和数据浅析的基础。（3）本系统通过对站场拓扑结构的浅析、始终端按钮的获取，进路区段的搜索，道岔定反位的遍历，敌对信号及的判断，最终实现了自动生成基本进路表，长进路表等功能并做到了站场图形黄光带的显示。转变了以往人工编制进路表费时费力，审核进路表枯燥乏味的不足，同时做到了对站场元素的全部遍历和全部判断，提升了进路表编制结果的正确性和可靠性。本系统与其他单纯的进路搜索算法不同，已经把整个联锁车站数据的历程，以最初的站型设计到信号设备属性定义到最终的进路表的编制，三方面工作有机的结合在了一起，使其同时可以在一个系统内完成，实现了数据的共享与互通。不仅仅节约了人工编制进路表的时间，同时对整个数据的归档，实际发布流程的简化，后期数据审查，以及车站下期改造都提供了极大的方便。关键词：计算机联锁论文进路表论文拓扑结构论文无向图论文
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ABSTRACT7-12
1 绪论12-19

1.1 本论文探讨背景12-13

1.2 国内外近况探讨13-16

1.2.1 站场信息拓扑结构设计13-14

1.2.2 拓扑结构数据的生成14-15

1.2.3 敌对信号的处理探讨15-16

1.2.4 k 步进路搜索算法16

1.3 探讨目标和内容16-17

1.4 论文的主要内容与章节安排17-18

1.5 本章小结18-19

2 相关技术介绍19-27

2.1 基于控件操作技术的生成软件19-21

2.

1.1 主要功能模块19-20

2.

1.2 关键算法20-21

2.

1.3 优缺点浅析21

2.2 基于站型识别的生成软件21-23

2.1 主要设计思路21-22

2.2 关键算法22-23

2.3 优缺点浅析23

2.3 基于二叉树的进路搜索算法23-26

2.3.1 搜索拓扑结构23-24

2.3.2 敌对信号的搜索和判断24-25

2.3.3 关键算法25-26

2.3.4 优缺点浅析26

2.4 本章小结26-27

3 系统设计与建模27-43

3.1 总体功能设计27

3.2 站场设备属性定义27-38

3.

2.1 信号机属性的配置30-31

3.

2.2 道岔属性的配置31-32

3.

2.3 区段属性的配置32-33

3.

2.4 表示灯属性的配置33-34

3.

2.5 按钮属性的配置34-35

3.

2.6 车次窗属性的配置35

3.

2.7 站间连接属性的配置35-36

3.

2.8 出入口属性的配置36

3.

2.9 检查点属性的配置36-37

3.

2.10 仪表属性的配置37-38

3.3 设备数据检查模块设计38-39

3.4 输出数据设计39-42

3.4.1 站场系统数据40-41

3.4.2 站场显示数据41-42

3.4.3 批量数据输出42

3.5 安全性设计42

3.6 版本制约设计42

3.7 本章小结42-43

4 进路表生成设计43-56

4.1 进路表的内容43-45

4.2 进路表的操作与进路显示45-47

4.

2.1 进路表界面的操作45

4.

2.2 进路色彩显示45-47

4.3 关键流程描述47-55
4.

3.1 基本进路的生成48-52

4.

3.2 长进路的生成52-54

4.

3.3 组合进路的生成54-55

4.4 本章小结55-56
5 系统实现与性能测试56-71

5.1 系统实现案例56-57

5.2 主要模块实现情况57-63

5.

2.1 界面显示模块57-58

5.

2.2 图形操作处理模块58-59

5.

2.3 设备描述处理模块59-60

5.

2.4 车站联锁数据生成模块60-63

5.3 运转情况及性能测试63-70
5.

3.1 图形操作处理模块测试63-64

5.

3.2 设备属性配置模块测试64-65

5.

3.3 进路表生成模块测试65-70

5.4 本章小结70-71
6 总结与展望71-73

6.1 主要工作总结71

6.2 后续探讨工作71-73

参考文献73-74
附录74-96
致谢96-97
攻读学位期间发表的学术论文目录97-98
上海交通大学硕士学位论文答辩决议书98