基于著色petri網(wǎng)的etcs 2級形式化建模

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1、北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文基于著色Petri網(wǎng)的ETCS2級形式化建模姓名：閆石申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：交通信息工程及控制指導(dǎo)教師：唐濤20060101摘要歐洲鐵路運輸箭理系統(tǒng)(ERTMs)和歐洲列車控制系統(tǒng)(ETCs)是歐盟委員會(Eu)和國際鐵路聯(lián)盟(uIC)為實現(xiàn)全歐洲高速鐵路網(wǎng)瓦聯(lián)運輸，組織開發(fā)的新黧管理和信號系統(tǒng)。鄂℃S是ERTMS的核心，ETCS采用基于通信的列車控制技術(shù)，根據(jù)不同的應(yīng)蠲，劃分了5個等級，其中ETCS2級采用無線通信(GSM．R)來實現(xiàn)車地信息傳輸，周點式設(shè)備作為列車定位參考

2、，實現(xiàn)國定溺塞。翻?CS2級應(yīng)用對我國當(dāng)前鐵路列車控制系統(tǒng)有一定的參考意義。本文闡述了ETcs的基本概況，詳細(xì)分析了ETcs2級應(yīng)用的系統(tǒng)組成、主要原理、運行模式等。ERTMS甩TcS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都是用非形式化自然語言發(fā)布的，有可能存在～些模糊，甚至矛盾、錯誤的地方。著色petri網(wǎng)(colouredPctriNet，簡稱cPN)是一萃孛比較成熟的圈形他的建模語言，可以用于系統(tǒng)設(shè)計、麓范、仿真和驗證，特別適臺其有通信、i司步霸資源共事過程豹系統(tǒng)建模。本文用具有嚴(yán)格數(shù)學(xué)定義馳澎式化語言CPN和它的支持工具C

3、PNTools，對ETCS2級的主要原理和過程進(jìn)蕁亍了建模和仿真，并著重對ETcs2級地面系統(tǒng)的RBc系統(tǒng)構(gòu)成和列車在相鄰RBC之間交接的過稔進(jìn)行了建模和分析，利用仿真工具模擬其動態(tài)過程，通過形象、易懂、圖形化的方式對所建的模型進(jìn)行仿真，便于不同領(lǐng)域的人員的溝通和交流。將仿真結(jié)聚進(jìn)行分析，得國系統(tǒng)的活性、有界惚等特性。關(guān)鍵字：ETCS2級，著色Pelri網(wǎng)，RBC，CPNTools，建模，仿真第1受北京交通大學(xué)碩士論文4應(yīng)該有能力接收各國現(xiàn)存鐵路信號制式，并使用模塊化來過渡到全面實施ETCS系統(tǒng)；0應(yīng)

4、有較好的性能／價格比，并在安裝、維護(hù)和維修方面方便和容易，并低于現(xiàn)有鐵路信號制式的價格。為了上述總目標(biāo)，ERRIA200委員會項目組花費數(shù)年時間完成了一系列規(guī)范，其中包括：娃功能需求規(guī)范(FRS)；碡系統(tǒng)需求規(guī)范(SRS)；姝功能接口和全面適應(yīng)接口規(guī)范(FIS／FFFIS)。這些規(guī)范中，有的是強(qiáng)制執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，有的是建議性的標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)制規(guī)范是必須執(zhí)行的，是實現(xiàn)ERTMS功能和技術(shù)互操作性的基礎(chǔ)。ERTMS／ETcS的功能需求規(guī)范FRS?從1989年開始制定至2001年得到正式批準(zhǔn)，經(jīng)歷14個版本的反復(fù)修正

5、：V2、V3、V4．oo、V4．10、V4．20、V4‘21、V4．22、v4．23、V4，24、v4．25、v4．26、v4．27、v4．28、v4．29。FRS共11章，詳細(xì)描述了ERTMS／ETCS應(yīng)該具有的功能，包括地面基礎(chǔ)設(shè)施的基本功能、車載設(shè)備的功能、防護(hù)功能、記錄功能、列車的操作過程。ERl、MS／ETCS系統(tǒng)需求規(guī)范sRs"{“’l共8章，詳細(xì)描述了ERl’MS／ETCS的設(shè)備構(gòu)成、系統(tǒng)應(yīng)用等級分類、運行模式、操作原則、操作過程、語言、消息等。1．1．3EI汀Ms／ETcs的基本思想1

6、．5個應(yīng)用等級㈣oERTMS／ETCS等級O：裝備了ERTMS／ETCs的列車可以在沒有裝備ERTMS／ETCS地面設(shè)備或者沒有國有(本地)信號系統(tǒng)的線路上運行，或者在試運行中的ERTMS／ETCS線路中運行；碡ERTMS／ETCS等級STM：裝備了ERTMS肥TCS的列車，在裝備了國有(本地)信號系統(tǒng)的線路上運行，它們之間通過STM進(jìn)行接口；4ERTMS／ETCS等級1(帶注入或不帶注入信息)：裝備了ERllMS／ETCS的列車，在裝備有EuROBALIsE的線路上運行，線路上可以安裝了歐洲環(huán)線或者

7、無線注入單元；0ERTMs／ETcs等級2：裝備了ERTMs厄Tcs的列車，在由無線閉塞中心控制的、并且裝備了EI瓜OBALISE和EuRORADIO的線路上運行，由地面設(shè)備提供列車定位功能和列車完整性檢測；4ERTMs／ETCS等級3：與等級2相同，但是列車定位和列車完整性檢測第4頁!!奎塞望：j苧；蘭堅主鎏苧在歐洲，GSM．R是一個擁有上、下行4Mm帶寬頻率，工作在900MHz頻段的鐵路無線電專用通信系統(tǒng)，可以提供高效、低運營費用和高可用性，以及不同鐵鼴邋信潮閩互通的功能。1．1．4研究ETCS技

8、術(shù)的意義我國鐵路有其自身的特點：中國地域廣、線路長而稀疏；列車速度逐步提高；中國鐵路運輸模式復(fù)雜：窖貨混運、列車季孛類多、行車密度高；列車運行交路逐漸延長：中國鐵路既有線信號設(shè)備的特點是多種制式軌邀電路、普遍安裝使用通用式機(jī)車信號。當(dāng)前我國鐵路正處在高速發(fā)展階段，CTCS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正在制定過程中，吸收和結(jié)簽國夕}先進(jìn)技術(shù)，對我國鐵路的跨越式發(fā)袋蘢為重要，ETcs技術(shù)跫一靜先進(jìn)的列車控制系統(tǒng)，通過對其技術(shù)規(guī)范的研究f“rl”

9、，我們_陂該學(xué)習(xí)其中遮合我們借鑒