【摘 要】
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随着国内外列控系统技术的发展和我国中西部低密度铁路的建设需求,目前下一代列控系统正处于研究阶段。本文主要围绕下一代列控系统展开研究,调查研究我国列控系统特别是高速铁路列控系统的运营状况,分析我国既有列控系统的技术和架构特点,以及存在的问题,根据列控系统的发展趋势,结合我国铁路运输的具体需求和面临的挑战,对下一代列控系统方案和典型运行场景进行相关研究。本文主要完成的工作如下:（1）下一代列控系统的方
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随着国内外列控系统技术的发展和我国中西部低密度铁路的建设需求,目前下一代列控系统正处于研究阶段。本文主要围绕下一代列控系统展开研究,调查研究我国列控系统特别是高速铁路列控系统的运营状况,分析我国既有列控系统的技术和架构特点,以及存在的问题,根据列控系统的发展趋势,结合我国铁路运输的具体需求和面临的挑战,对下一代列控系统方案和典型运行场景进行相关研究。本文主要完成的工作如下:（1）下一代列控系统的方案研究。根据我国列控技术现状和发展趋势,研究下一代列控系统的结构框架,包括系统的结构、设备组成、核心功能实现。（2）列控系统复杂性的度量和比较。采用信息熵理论来度量列控系统的复杂性,提出列控系统结构和功能实现的复杂度公式。针对一段实际的铁路线路,比较CTCS-3级列控系统和下一代列控系统的复杂度,分析得出本文所研究的下一代列控系统的复杂性较低。（3）下一代列控系统场景与建模验证框架的设计。设计下一代列控系统的列车发车、列车追踪、车-地通信故障运行场景;针对不同场景的建模需求,提出基于UML的NuSMV正常场景建模验证方法和基于UML的HTCPN故障运行场景建模验证方法,并从类、交互、行为三个维度分别构建UML的基础场景模型。（4）列车正常运行场景的建模与验证。采用UML和NuSMV语言相结合的建模与验证方法,定义了从UML基础模型到NuSMV形式化模型的转换规则,建立列车运行场景的NuSMV主模型和子模型,提取待验证的CTL属性表达式,分析验证结果,最终得到满足功能需求的正常运行场景。（5）列车故障运行场景的建模与验证。采用基于UML的HTCPN方法验证了车-地通信故障的场景的逻辑功能和系统性质。通过本文的研究,最终得到了较完善的下一代列控系统典型场景,验证结果表明典型场景满足功能需求,相关成果可为我国下一代列控系统的研究提供参考意义。本文共有图50幅,表17个,参考文献72篇。
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