车站计算机联锁仿真设计.doc

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石家庄铁道大学毕业设计

车站计算机联锁仿真设计

TheSimulationDesignofStationComputer

BasedInterlocking

2012届交通运输学院

专业交通运输

学号20081749

学生姓名李静

指导教师陈保平

完成日期2012年5月22日

摘要

计算机联锁是保证车站内列车和调车作业安全，提高车站通过能力的一种信号设备。

为满足我国铁路电务事业实现跨越式发展的需要,新时期要积极发展车站计算机联锁技术。

设计以沙盘模型为根据，练习制作联锁信号图表，使用VisualBasic设计调度集中控制软件，实现基本功能。

论文包括三个部分，第一部分主要介绍了计算机联锁系统，第二部分主要根据沙盘模型详细介绍邢台站的计算机联锁仿真设计过程。

第三部分做出总结并对计算机联锁的发展做出展望。

车站计算机联锁系统得到了空前的发展，而以计算机联锁设备为基础的综合信号系统也已成为当前铁路信号发展的主流。

可以预见，新型的铁路信号系统一定会大大提升车站计算机联锁系统的技术水平。

关键词：

车站计算机联锁系统仿真邢台站VisualBasic

Abstract

Computer interlocking to ensure the operational safety of train stations and shunting and improve the equipment of the station by the ability of a signal Achieve leapfrog development needs to meet China's railway and electric service businesses , the new period should actively develop the station computer interlocking .

Design based on a sand table model,practice production interlook signal chart, centralized control software to achieve the basic functions using Visual Basic designscheduling.Paper consists of three parts, first part introduces the computer-based interlocking system ,the second part of the main sand table model the Xingtai station  computer interlocking simulation design process .The third part to make the summary and the development of computer interlocking to make outlook.

The station computer interlook system has been an unprecedented development and the signaling system based on computer-based interlocking equipment has alsobecome the mainstream in the development of the current railway signaling.It can be predicted that the new railway signaling system will greatly improve the technical level of the station computer interlocking system

Key words:

station computer interlocking system   simulationg    xingtai station    Visual Basic

目录

第1章绪论 1

1.1课题研究的目的与意义 1

1.2计算机联锁的优点 1

1.3车站联锁控制系统历史及各国发展概述 2

1.3.1车站联锁控制系统历史 2

1.3.2车站联锁控制系统各国发展 2

1.4本文的设计思路 3

第2章计算机联锁概述 4

2.1计算机联锁定义 4

2.26502继电集中联锁和计算机联锁 4

2.3计算机联锁的功能 4

2.4计算机联锁的层次结构 5

2.5计算机联锁的分级 6

2.6计算机联锁技术条件总则 7

第3章平面图与联锁表 8

3.1车站线路图 8

3.2信号机、道岔和线路的编号 8

3.2.1信号机的编号 8

3.2.2道岔的编号 9

3.2.3线路的编号 9

3.3编制内容及方法 9

3.4联锁表的编制 9

3.5性能参数 12

第4章用VB程序实现车站计算机联锁仿真 14

4.1联锁软件的基本程序 14

4.2软件的编程的思路 14

4.3程序的编制过程 15

4.3.1VB软件简介 15

4.3.2设计界面 16

4.3.3进路的安排 16

4.3.4按钮的操作命令 17

第5章总结与展望 19

5.1我国车站计算机联锁系统未来的发展 19

5.2结语 19

参考文献 20

致谢 21

附录 22

石家庄铁道大学毕业设计

第1章绪论

1.1课题研究的目的与意义

随着通信技术、网络技术、控制技术、电子技术、计算机软硬件技术、仿真技术、人工智能技术的快速发展,计算机联锁系统在世界范围内得到广泛应用,计算机联锁系统的安全技术在不断更新、完善和发展.在铁路比较发达的国家,计算机联锁系统不再是孤立的信号控制系统,而是信号安全综合控制监测系统和综合运营管理系统的一个子系统,计算机联锁系统的功能不断得到拓展,已远远超出车站信号安全控制设备的概念范畴.我国铁路要积极发展新一代调度集中系统、列车控制系统和计算机联锁系统,在较高起点上,建立和发展我国的铁路信号安全综合控制监测系统和运营管理系统.计算机联锁系统面临前所未有的发展机会,当然计算机联锁也需要解决来自安全可靠、功能、效率、服务等方面的新的关键课题,以适应建设信息化、智能化、高科技现代化铁路的需要。

1.2计算机联锁的优点

（1）控制能力大大提高

相比6502继电集中联锁,计算机联锁系统采用较少的硬件和相应的软件,可以很容易地实现继电联锁的控制功能,并克服其缺陷,因此系统的控制能力大大提高。

（2）可靠性高,安全性好

计算机联锁系统采用了基于某种总线标准的工业控制计算机,其可靠性,抗干扰能力及环境适应性大大增强。

此外系统设计时在硬件和软件上还采用了可靠性技术,如硬件的二重冗余或三重冗余,采用动态驱动电路以及光电隔离技术等达到故障-安全要求。

软件方面采用信息编码技术、软件冗余技术和软件检测技术等,使得计算机联锁系统的可靠性和安全性大大提高,完全满足了可靠性指标MTBF（平均故障间隔时间）≥106h,安全性指标MTBFAS（平均危险侧故障间隔时间）≥10-11h,远远超过继电联锁的安全性和可靠性。

（3）丰富的信息量计算机

近年来，国内在基于GPRS的远程监控领域进行了大量的理论及应用开发研究，取得了长足的进步，基于GPRS的远程监控技术正逐渐应用于各行各业，遍及国民经济的很多领域。

基于GPRS网络的无线监控系统已广泛用于遥控、遥测、工业数据采集系统、防盗报警、交通运输监控管理等工业领域和智能家庭仪器等民用产品。

其典型应用有：

联锁系统能提供丰富的信息量,有声音,文字,图形,图像,使人机交互更加形象,直观,值班员和维护人员操作起来更为方便,效率更高。

（4）减少了维护工作量

采用计算机联锁后,继电器的用量大大减少,减轻了继电器的维护工作量。

此外,采用计算机后,系统可以对现场设备进行监测,发现故障即时记录并报警,维护人员根据提示,即可进行相应的操作。

（5）联网功能给计算机联锁系统装上网卡,可以很方便地实现和其他系统的信息交换。

例如,联锁系统和调度集中（CTC）、铁路运输管理信息系统（TMIS）,行车调度指挥信息系统（TDCS）,列车运行控制系统（CTCS）等的信息交换,为铁路的信息化、网络化、综合化发展提供必要的条件。

1.3车站联锁控制系统历史及各国发展概述

1.3.1车站联锁控制系统历史

1825年9月7日第一条铁路在英国诞生，主要问题是安全和效率1830年出现铁路信号1856年第一套简单的机械式车站联锁控制设备诞生1927年基于布线逻辑的继电器联锁控制系统问世，其联锁逻辑由继电器实现。

我国的典型代表为6502电气集中联锁控制系统。

1978年，由瑞典ABB公司研制的世界上第一套计算机联锁控制系统在瑞典哥德堡站成功应用。

1.3.2车站联锁控制系统各国发展

【英国】计算机联锁又称为固体联锁（SolidStateInterlocking，简称SSI）1985年SSI系统首次在明斯顿车站正式应用，其采用分散三级控制方式，为保障安全性与可其采用分散三级控制方式，为保障安全性与可靠性，采用三取二表决的模式。

参与表决的每个模块运行单套软件，每一模块与其他两个模块的运算结果相比较以检验自身的运算结果。

【瑞典】计算机联锁发展三个阶段：

采用的典型产品为EBILOCK750系列，特点是信号机和道岔的控制器件仍由继电器来完成，保留轨道继电器；采用无接点方式的电子器件控制信号机和道岔，仍保采用无接点方式的电子器件控制信号机和道岔，仍保留轨道继电器；实现全电子化控制，典型产品有EBILOCK850系统和EBILOCK950系统，控制电路、轨道继电器均采用无接点方式的功能块。

安全性与可靠性采用分散控制方式，采取双机热备、单机运行双套软件。

【德国】于1979年决定研制计算机联锁。

1985年西门子公司以SIMIS系统为核心构成车站联锁控制系统在慕尼黑－米腾瓦尔特区段的穆尔脑（Mulmau）站交付使用。

早期的的穆尔脑（Mulmau）站交付使用。

早期的SIMIS-B型（8080CPU）、SIMIS-C型（8085CPU）、SIMIS3116、SIMIS3216、SIMIS－E型（80386）、SIMIS-W型，前几种为双机硬件比较，后两种为三中取二表决型。

【日本】于1985年开始使用计算机联锁，已经安装使用了200多个车站。

主要产品为SMILEI、II、III型和K、N型五种类型。

【美国】其产品主要有通用信号公司（GPS）的VPI安全型系统和联合道岔与信号公司（US＆S）的Microlock系统两种。

其大部分用在单机运行状态，系统的安全性由主机系统中的“安全逻辑”保证。

【中国】计算机联锁研制始于1983年。

（1）第一套系统安装在南京梅山铁矿井下200m深处24组道岔的运输线路上，1984年投入运营。

（2）在1987年7月研制开发了适用于地面厂矿铁路的计算机联锁设备，并首先在太原钢铁厂配料站首先使用。

（3）在正线甚至干线上，最早是由卡斯柯信号有限公司（CASCO）从美国通用铁路信号公司（GRS）引进，并结合我国铁路实际运营技术条件开发出VPI安全型计算机联锁系统。

第一套系统安装在广深线的红海站上，于19