列車運行控制實驗三實驗報告材料

1、列車運行控制應答器報文組幀實驗報學院：電子信息工程學院班級：自 動化 1301成員：目錄1 實驗目標41.1 實驗整體目標41.2 實驗具體目標42 實驗過程42.1 原理分析42.1.1 應答器報文結(jié)構(gòu)原理 42.1.2 線路參數(shù)相關(guān)的應答器信息包定義 52.2 仿真環(huán)境62.3 程序編寫72.3.1 程序分析72.3.2 程序框圖82.3.3 程序代碼83 實驗結(jié)果分析 114 實驗總結(jié)1.8附源代碼.191實驗目標1.1實驗整體目標理解應答器報文結(jié)構(gòu)和填寫方式；完成應答器報文的解碼，并理解應答器報 文的應用方式；理解ETCS語言的應用。1.2實驗具體目標在完成實驗二的基礎(chǔ)上，填寫應答器信

2、息解碼程序。能夠?qū)㈤]塞分區(qū)長度和 線路限速信息解碼出來，填入速度防護程序所需的輸入變量中， 并通過Excel中 列車的運行情況判定程序是否正常實現(xiàn)了相應的功能。該部分仍為正線接車、18 號以下道岔側(cè)線接車、18號以上道岔側(cè)線接車和引導接車四種情況，其具體碼 序與實驗二相同，此處不再羅列。2實驗過程2.1原理分析應答器報文結(jié)構(gòu)原理應答器設(shè)于各車站進站信號機、出站信號機、區(qū)間閉塞分區(qū)入口以及電分相 區(qū)前方、列控系統(tǒng)級間切換點前方、大型橋隧前方等特殊地點，向列控車載設(shè)備 傳輸定位信息、線路參數(shù)、臨時限速等信息。每經(jīng)過一個應答器組，車載設(shè)備會 收到一個完整的、固定長度的報文幀（104字節(jié)），其中包含發(fā)

3、送線路信息的用戶信息包，由于報文以ETCS語言的方式傳輸，因此接收到的報文是以 ETCS語言進行編碼后的二進制數(shù)據(jù)?？剀嚦绦?qū)鹌鲌笪陌凑找?guī)定的格式進行解析和處理，才能獲得可用的數(shù) 據(jù)。ETCS語言組成關(guān)系如下：zTx威奮器j 口匚I 口應齊;|氛二11応仁庶k|掃為川|譏久|丘匚顯|i :MM線路參數(shù)相關(guān)的應答器信息包定義當列車在線路上正常運行時，接收應答器信息，從而獲得軌道區(qū)段長度、線 路限速等信息，在本實驗中，解碼的是提供線路限速的線路速度信息包【 ETCS- 27】和提供閉塞分區(qū)長度的軌道區(qū)段信息包【CTCS-1】?！綞TCS-27】包中針對速度變化點描述定義情況可用下圖表示：20

4、0 0 0 BG信息包的其他具體結(jié)構(gòu)和變量情況等信息在實驗過程中可具體參考實驗指 導書BaliseBitToByte()函數(shù)中，其輸入變量和輸出變量為:內(nèi)容數(shù)據(jù)類型變量含義輸應答器原字符里一Tclegiam (0 to存儲完整的一組應答器入始報文維數(shù)組103)組報文，丿字節(jié)：輸閉塞分區(qū)長度信息浮點型一維數(shù)組sBloeks(0 to 10)同實驗二 Blocks(0 to 10)定義出線路限速浮點型二維數(shù)組sLineAlluwSpced(0 to 3),(0 to 2)同實驗二LineAllowSpccd 定義2.2仿真環(huán)境本實驗的仿真仍在excel中完成，與實驗二列車運行的線路相同。 不同的是

5、 本次實驗中線路上正常鋪設(shè)區(qū)間、進站等應答器組，當列車經(jīng)過應答器組時，接 收它們提供的信息。具體仿真環(huán)境結(jié)構(gòu)如下圖所示：2.3程序編與程序分析本實驗需要編寫的仿真程序，即為實驗二中控制程序大致流程中應答器信息 讀取部分，解析應答器報文，并提取出有用的信息計算該應答器組中存儲的閉塞 分區(qū)長度和線路限速，輸出給仿真環(huán)境，由仿真環(huán)境進行數(shù)據(jù)的進一步轉(zhuǎn)換， 變 為ATPprotection()程序的輸入，完成線路數(shù)據(jù)的使用，正確完成超速防護的功232 程序框圖得出線路允嚇速度數(shù)據(jù)輸入防護程字233 程序代碼數(shù)組中（注：本部分只列出關(guān)鍵部分，完整代碼請查看附錄）實現(xiàn)變量由bit到字節(jié)轉(zhuǎn)換，將線路允許速度

6、填充到sLineAllowSpeedoffset = 50VarBitNum = 8Telegram)/讀取NID_PACKET1中的信息VarBitNum = 13TotoalBitBeforeVar = offset + 10L_PACKET1 = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, T elegram) /讀取L_PACKET1中的信息If NID_PACKET1 = 27 The n/判斷是否讀取線路信息包ETCS-27中的數(shù)據(jù)sLi neAllowSpeed(0, 0) = 0VarBitNum = 15TotoalBitB

7、eforeVar = offset + 25D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)/讀取應答器中速度信息起始點距離VarBitNum = 7TotoalBitBeforeVar = offset + 40/讀取應答器中最大允許列車速度VarBitNum = 5TotoalBitBeforeVar = offset + 53N_ITER = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, T elegram)/速度變化點數(shù)量If N_ITER = 1

8、The n/變化點數(shù)量為1時VarBitNum = 15TotoalBitBeforeVar = offset + 58D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar,Telegram)VarBitNum = 7TotoalBitBeforeVar = offset + 73V_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar,Telegram)sLi neAllowSpeed(1,0) = D_STATICsLi neAllowSpeed(O, 1) = V_ST

9、ATIC * 5End IfIf NID_PACKET = 44 The n/判斷是否讀取線路信息包 CTCS-1中的數(shù)據(jù)Q_SCALE = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar,Telegram)If Q_SCALE = 0 The nB = 0.1/獲取軌道區(qū)段的長度分辨率信息NID_SIGNALff.GetValueOfVar(VarBitNum,TotoalBitBeforeVar,Telegram)/獲取信號燈情況VarBitNum = 15TotoalBitBeforeVar = offset + L_PACKET1 + 73

10、Telegram)/讀取軌道區(qū)段信息If NID_SIGNAL =0 The n/判斷是否有信號機sBlocks(r) = s * B/有信號機則確定閉塞分區(qū)區(qū)間長度s=0/中間變量置零r = r + 1End IfNextEnd If3實驗結(jié)果分析實驗結(jié)果記錄表測試案例正線接車停車a. 設(shè)置初速度200km/h，加速運行;測試步驟b. 選擇正線接車進路類型，直到列車停車;c. 觀察所計算的允許速度曲線是否正確；d. 查看記錄文件測試結(jié)果正線接車測試結(jié)果截圖UE 'Mi M «| 刊."- Im :i坯宀pn忙；-Ejr Hr. WE FgifBiflir-Al W

11、ifr-SttiFT* LrtmvftoiMHaK 呀ita：單：0干 或也為實驗結(jié)果記錄表測試案例18號道岔以下接車停車功能測試步驟a. 設(shè)置初速度200km/h，加速運行；b. 選擇18號道岔一下側(cè)線接車進路類型，直到列車停車；c. 觀察所計算的允許速度曲線是否正確；實驗結(jié)果記錄表測試案例18號道岔以上接車停車功能測試步驟a. 設(shè)置初速度200km/h，加速運行；b. 選擇18號道岔以上側(cè)線接車進路類型，直到列車停車；C.觀察所計算的允許速度曲線是否正確；d.查看記錄文件。測試結(jié)果18號道岔以上接車停車功能測試結(jié)果截圖d.查看記錄文件。測試結(jié)果18號道岔以下接車測試結(jié)果截圖1H.mimpl

12、 EBP* r feWaau.3AH A I nr.tt',環(huán)|*1. . _JMITl："1ai審會C2fi牟許nJWITH十辛i Of i - ?»!# rlHR MW'inWWt T 無*dr- 甲u 決 WK*' Mb p弭Pl sr"4 珂 MA rrswf.# pc «1»»T«n口占>-町予弼1 ¥ 扎；S&-J.9t=” AXJlflb . 、AiVffi#.卄曹寺手孚 杵芒匸鼻墩片去*£竄1蘭右 UH f mW- MBHUSIMMVJ： 畐饕免扣L、

13、i i° IL JiL慕I * jP序）再* a.aMEF-H«力込證疔ik<ElTriflNIdA &N4實驗結(jié)果記錄表測試案例側(cè)線引導接車停車功能測試步驟a. 設(shè)置初速度200km/h，加速運行；b. 選擇側(cè)線引導接車進路類型，直到列車停車；C.觀察所計算的允許速度曲線是否正確；d.查看記錄文件。測試結(jié)果側(cè)線引導接車停車功能測試結(jié)果截圖調(diào)試記錄匯總表問題描述原因分析解決方法開始運行后圖像與實驗二完全一致實驗過程操作錯誤本實驗中為“人工解析”開始運行后無曲線生成實驗理解錯誤在實驗二的基礎(chǔ)上完成 實驗三，因此應先將實驗 二程序止確完成并與入 整體程序中，再進行

14、實驗 三程序的編寫和測試SBIocks ()函數(shù)運行錯誤未對中間變量置零，導 致后面的區(qū)間賦值錯誤對中間變量s置零Telegram ()函數(shù)運行錯誤未在函數(shù)開始前對Telegram 進行正確定義定義Telegram函數(shù)并定義類型4實驗總結(jié)本次實驗在完成實驗二的基礎(chǔ)上進行，由于完成實驗二時對實驗環(huán)境及程序 編寫都有了較為深入的了解，因此完成實驗三的過程中難度相對較小，只需增加 程序?qū)鹌髦邢嚓P(guān)信息進行讀取，數(shù)據(jù)處理后輸出到實驗二已完成的程序中即 可。雖然實驗過程中沒有遇到很大的困難，但實驗過程還是讓我們有很大收獲， 首先是對地面設(shè)備有了更多的了解，熟悉了應答器的工作方式及ETCS語言，并能通過

15、程序的編寫對其進行運用。綜合實驗二與實驗三，很多函數(shù)是系統(tǒng)中已有的，自己編寫時直接調(diào)用即可， 需要我們完成的程序部分也大部分參考了以前的程序，在讀懂程序的基礎(chǔ)上，還應該自己思考程序的優(yōu)化與完善，而不僅局限于看懂已有的程序，這是在今后的 學習過程中需要提升的。附源代碼Public Function BaliseBitToByte(Telegram() As Byte, ByRef sBlocks() AsSingle, ByRef sLineAllowSpeed() As Single)'code here begi nDim NID_PACKET1 As LongDim NID_PAC

16、KET2 As LongDim L_PACKET1 As LongDim Q_SCALE As LongDim NID_SIGNAL As Lo ngDim L_SECTION1 As LongDim L_SECTION As Lo ngDim N_ITER As LongDim D_STATIC As Lo ngDim V_STATIC As LongDim VarBitNum As ByteDim TotoalBitBeforeVar As In tegerDim offset As Sin gleDim B As Si ngleDim i As Si ngleDim r As Si ng

17、leDim s As Si ngleoffset = 50VarBitNum = 8TotoalBitBeforeVar = offsetNID_PACKET1ff.GetValueOfVar(VarBitNum,TotoalBitBeforeVar,Telegram)VarBitNum = 13TotoalBitBeforeVar = offset + 10L_PACKET1 = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, T elegram)If NID_PACKET1 = 27 The nsLi neAllowSpeed(O, 0) =

18、 0VarBitNum = 15TotoalBitBeforeVar = offset + 25D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)VarBitNum = 7TotoalBitBeforeVar = offset + 40V_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)VarBitNum = 5TotoalBitBeforeVar = offset + 53If N_ITER = 1 The nVarBitN

19、um = 15TotoalBitBeforeVar = offset + 58D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum,TotoalBitBeforeVar,Telegram)VarBitNum = 7TotoalBitBeforeVar = offset + 73V_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum,TotoalBitBeforeVar,Telegram)sLi neAllowSpeed(1,0) = D_STATICsLi neAllowSpeed(O, 1) = V_STATIC * 5End IfIf N_ITER

20、 = 2 The nsLi neAllowSpeed(0,1)=V_STATIC*5VarBitNum = 15TotoalBitBeforeVar = offset + 58D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum,TotoalBitBeforeVar,Telegram)sLi neAllowSpeed(1,0)=D_STATICVarBitNum = 7V_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar,Telegram)sLi neAllowSpeed(1, 1) = V_STATIC2 *

21、 5End IfEnd IfVarBitNum = 8TotoalBitBeforeVar = offset + L_PACKET1NID_PACKET2 = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar,Telegram)If NID_PACKET = 44 The nVarBitNum = 2TotoalBitBeforeVar = offset + L_PACKET1 + 47Q_SCALE = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar,Telegram)If Q_SCALE = 0 The nB = 0.1ElseIf Q_SCALE = 1 The nB = 1ElseIf Q SCALE = 2 ThenTotoalBitBeforeVar,TotoalBitBeforeVar,N_