微机联锁系统站场平面图CAD的研究与开发

论文摘要

微机联锁控制系统可以提高车站行车作业的安全和效率,是车站信号设备控制系统的发展方向。随着铁路的全面提速,将促使全国各主干线上的继电电气集中车站以及新建铁路线车站逐步向计算机联锁方向发展,而站场平面图的设计是实现微机联锁一个必不可少的环节。本论文以站场平面图CAD的开发为研究方向,其开发的主要目的是:通过对车站站场内股道、道岔、信号机等各种图元进行外观设计和属性设置,然后利用可视化手段简单、快捷地设计出车站站场平面图,并为联锁表的生成提供原始的静态站场数据,将此联锁表作为与联锁系统的数据接口。论文的工作主要分为三个部分:站场平面图图元的设计与绘制、联锁表的生成、站场平面图运行环境的设计。论文首先介绍了站场平面图软件设计的思想和以图元形式实现绘图的思路,并给出了具体的实现方法。接着分析了联锁表的数据组织结构,并以玉剑车站为例重点阐述了以二叉树型站场数据结构自动生成联锁表的原理和实现方法。最后,分析了本论文所设计的CAD软件与微机联锁系统的结构关系,并以进路选择和进路取消为例阐述了CAD软件与微机联锁系统的结合方式。本论文的软件编程采用微软的Visual C++.NET实现。目前,在实验室环境下对论文所设计的CAD软件进行了测试,测试结果表明该CAD软件绘制的站场视图界面友好,形象直观,具备良好的交互性,达到了预期的研究目标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 微机联锁系统概述
• 1.1.1 车站的技术作业与进路
• 1.1.2 进路的控制与联锁
• 1.2 微机联锁系统的国内外现状分析
• 1.2.1 国外现状分析
• 1.2.2 国内现状分析
• 1.3 本课题的提出及研究意义
• 1.3.1 CAD技术的发展现状
• 1.3.2 课题的提出及研究意义
• 1.4 课题的研究内容
• 第2章 微机联锁站场平面图CAD系统方案设计
• 2.1 系统总体结构和主要模块功能分析
• 2.1.1 站场平面图的绘制模块
• 2.1.2 联锁表的自动生成模块
• 2.1.3 站场平面图的模拟运行模块
• 2.2 软件开发方法和开发工具
• 2.2.1 面向对象的编程技术
• 2.2.2 Visual C++.NET的图形绘制功能
• 2.3 软件结构设计
• 2.3.1 软件工作流程图
• 2.3.2 系统类属层次的设计
• 2.3.3 数据结构
• 第3章 图形绘制工具设计
• 3.1 车站信号平面布置图的设计要求及图纸内容
• 3.2 站场平面图形的表现形式
• 3.2.1 轨道图元的设计
• 3.2.2 信号机图元的设计
• 3.2.3 道岔图元的设计
• 3.2.4 绝缘节图元的设计
• 3.2.5 各类图元的命名规则
• 3.2.6 图元的类定义
• 3.3 图元数据结构的定义
• 3.4 图元属性的设计
• 3.5 站场平面图的生成和保存
• 第4章 联锁表的自动生成模块设计
• 4.1 联锁表的设计
• 4.1.1 进路联锁表的设计方法
• 4.1.2 总结设计经验,建立有关知识库
• 4.2 联锁表的自动生成
• 4.2.1 数据结构的选择
• 4.2.2 树和二叉树的基本概念
• 4.2.3 二叉树的存储结构
• 4.2.4 二叉树的遍历
• 4.2.5 站场二叉树的建模
• 4.2.6 图元之间连接关系的确定
• 4.2.7 搜索进路流程的确定
• 4.2.8 进路结构的确定
• 4.3 程序的实现
• 4.3.1 本系统所包含的数据库及数据表
• 4.3.2 访问数据库的方法
• 4.3.3 程序的具体实现
• 4.4 联锁表的显示
• 第5章 站场平面图运行环境设计
• 5.1 工具按钮的功能介绍
• 5.2 进路控制功能
• 5.2.1 操作输入及操作命令执行
• 5.2.2 进路搜索模块
• 5.2.3 进路处理模块
• 5.3 进路处理中检查模块的实现
• 5.3.1 进路空闲检查模块
• 5.3.2 道岔位置检查模块
• 5.4 进路选择示例
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文