轨道交通定点停车系统设计【开题报告】.doc

1、毕业论文开题报告 电气工程及其自动化 轨道交通定点停车系统设计 一、课题研究意义及现状 在中国，随着区域经济和城市群的发展，人们又把连接这些地区的城际铁路和铁路客运专线也称为轨道交通。随着国家经济的飞速发展和城市化进程的加快，城市轨道交通也进入大发展时期。截至 2008 年底，内地 10 座城市已建成运营的 30 条城市轨道交通线路运营里程已达 813.7 公里。其他在建的城市有杭州、西安、成都、苏州、沈阳等，另外还有 27 个城市正在筹建城市轨道交通。目前城市轨道交通发展最快的京、沪、穗三地的运营里程都已突破百公里，其中运营 里程最长的上海已达 235 公里左右，北京达 198 公里，广州超

2、过 117 公里。大连、天津以 70 至 90 公里的规模紧随其后。 至 2020 年，京、沪、穗三地的城市轨道交通运营里程都将超过 500 公里，其中上海将以 877 公里的总长度处于领先地位。而三大城市轨道交通的远景规划都有望突破 1000 公里。在保增长扩内需的 “ 主旋律 ” 下，国内的城市轨道交通建设在沉寂 7 年之后再次呈现火爆局面。 2009 年，国务院已经批复了 22 个城市的地铁建设规划，总投资 8820.03 亿元。截至目前，有约 27 个城市正在筹备建设城市轨道交通，其中 22 个城市的轨道交通建设规划已经获得国务院批复。至 2015 年前后，北京、上海、广州等 22 个

3、城市将建设 79 条轨道交通线路，总长 2259.84 公里，总投资 8820.03 亿元。到2015 年前后，我国建成和在建轨道交通线路将达到 158 条，总里程将超过 4189 公里。目前国务院批准地铁建设一般依据 3 项指标来衡量，即城市人口在 300 万以上， GDP 在 1000 亿以上，地方财政一般预算收入 100 亿以上，而轻轨的标准只要达到上述条件的 60%即可，目前全国有将近 50 个城市具备了轨道交通的建设需求和条件。发展城市轨道交通从短期看能够拉动 固定资产投资，有利于克服国际金融危机对我国实体经济的影响，促进经济平稳较快发展。 然而现有的轨道交通定点停车并不理想 ,有些

4、地方还是通过工作人员举旗或交通信号灯，将列车要开始减速的信息传达给驾驶员，在由驾驶员来控制列车进站，这样往往存在较大的误差。 此类问题不仅影响列车的正常运营 ， 而且存在严重的安全隐患。 对于建有屏蔽门的车站，列车进站停车位置不精确。会导致列车车门与车站 屏蔽门不能精确对位，无法保证列车正常进站及乘客顺利上下车。城市轨道交通列车一般发车密度比较高，列车应严格按照时刻表运行。在大密度发车辆 的情况下，列车进站停车位置不精确问题会直接影响到列车的准点运行，从而降低列车准点率，影响城市轨道交通服务水平的提高。所以列车的精确停车技术也轨道交通的重点发展之一。 二、课题研究的主要内容和预期目标 针对轨道

5、交通的定点停车系统，提出有建设性的解决方案。 对于本课题，以 PLC 为控制核心，利用速度传感器测量列车运行速度，控制列车制动过程， 本文将从以下几个方面阐述 ： 1、轨道交通停车系统原理，包括定点停车系统的实现关键技术分析； 2、轨道交通停车系统总体方案设计，重点阐述硬件系统设计，包括系统组成硬件选型，参数 设置，系统电气控制设计； 3、轨道交通停车系统的软件实现，包括控制方案的软件流程，程序设计。 三、课题研究的方法及措施 通过对轨道交通自动停车系统原理的分析，不难发现系统最核心的就是列车测速和定位，本文采用了轮轴旋转推算速度来检测速度，同时采用查询应答器来实现列车定位功能，减速则采用阶梯

6、控制方式实施制动。 车载控制器速 度 传 感 器速 度 传 感 器应 答 器制 动 器双 路差 分编 码 读 取指 令 下 发如图所示，系统主要构成如下，车子控制器作为控制核心，管理着速度传感器的速度输入，定位信息应答器的读入，制动器指令的下发。本系统主要有三部分组成： 测速部分、定位部分和制动部分。 为了提高系统定位的精确度，考虑采用阶梯制动方案。阶梯控制方式不需要距离信息，只要在停车信号与最高速度间增加若干中间速度信号，即可实现阶梯控制方式。因此轨道信息量较少，设备相对比较简单，这种传统的控制方式是目前高速铁路最普遍采用的控制方式 。 四、课题研究进度计划 毕业设计期限：自 2010 年

7、10 月 20 日至 2011年 5月 8日。 第一阶段（自 2010 年 10 月 20 日至 2011 年 12 月 3 日）： 分析任务，收集资料，系统总体方案设计，完成开题报告、文献综述、外文翻译。 第二阶段（自 2010 年 12 月 4 日至 2011 年 3 月 14 日）：设计编写程序，并进行调试，撰写论文。 第三阶段（自 2011 年 3 月 15 日至 2011 年 5 月 8 日）：算法完善，论文修改，制作 PPT，准备答辩。 五、参考文献 1 机械设计手册编委会 机械设计手册 (第一卷 )M 北京 ： 机械工业出版社 ， 2004. 2 吴启红 .变频器、可编程序控制器

8、及触摸屏综合应用技术实操指导书 M. 北京 ： 机械工业出版社 ， 2007. 3 张伟林 .电气控制与 PLC 综合应用技术 M.北京：人民邮电出版社， 2009. 4 钟肇新，建东 .可编程控制 器原理及应用 (第三版 )M.广东：华南理工大学出版社， 2005. 5 廖常初 .PLC 编程及应用 M.北京：机械工业出版社， 2005. 6 张万忠 .可编程控制器应用技术 M.北京 :化学工业出版社 .2002. 7 郑乐藩，林秋金 LSK 型列车速度控制系统存在的几个问题 J铁道通信信号， 2002， 38(10)：21 22 8 刘越，宁滨列车测速测距方式的探讨 J铁道通信信号， 1997， 33(12). 9 黄荣星 GPRS GPS 技术在铁路调度中的应用 J上海铁道科技， 2004， 1： 17 19 10 张武江，张晚霞等 . 同步环线如何实现列车准确停车 J.都市快轨交通， 2005， 10,18（ 5）：78 79 11 Alstom.Maintenancre Manual.Pneumatic System and Air Distribution,2003. 12 Knorr-Bremse Rail Systems(UK) Ltd.Shanghai Pearl line Brack System Description，2003.