随着高速铁路的快速发展和列车速度的不断提高,对列车运行控制系统的可靠性和安全性要求也越来越高。但是,近年来在国内外仍有很多事故发生,据统计,错办进路是引起事故的主要原因之一。在列车进路办理过程中,因为操作员违规操作、设备故障等因素造成错办进路的情况时有发生,轻则造成挤坏道岔、脱轨和列车开错方向等险性事故,重则造成列车相撞、追尾等导致财产损失和人员伤亡的重大安全事故。因此,本文通过研究既有列车进路控制原理,分析既有系统存在的问题,建立另一监控通道,与既有系统构成并行监控,提高列车进路办理过程的可靠性、正确性和安全性,避免错办进路的情况发生。本文主要内容如下:1、提出了并行监控概念和应用条件,研究了并行监控机理,弥补了既有自律控制系统存在的不足,并行监控系统能够对既有自律控制系统的输出进行监督和故障预警,当列车进路自律控制输出异常,并行监控系统能够立即报警并采取"故障-安全"措施,显著提高列车进路办理过程的安全性和可靠性。2、分析了既有列车进路控制过程中存在的问题,并在系统层面上提出了四个环节大联锁概念,包括行车计划,人员操作,联锁执行和列车进路的占用和解锁,系统地分析了整个列车进路办理过程。3、以并行监控机理和大联锁概念为理论基础,提出了基于虚拟镜像技术的列车进路并行监控方法,通过在CTC、车站和列车上增加相应的软硬件模块建立了列车进路并行监控系统结构和监控过程模型,模型包括数据采集、行车计划、人员操作行为、联锁执行、列车进路的占用和解锁、比较结果、维修行为和数据库更新升级。提出了列车进路并行监控的关键技术:同步处理和比较策略,确保列车进路并行监控系统输出的正确性。4、分析了列车进路并行监控系统的可靠性。介绍了随机Petri网和马尔科夫链结合分析系统可靠性的方法。以第四章建立的人员操作行为监控模块为例,经过建模、转换、代入实际统计数据、计算、比较和分析,验证了系统采用并行监控后,列车进路办理过程的可靠性得到了提高,验证了本文设计的列车进路并行监控系统的正确性和合理性。