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随着城市化进程的不断加快,我国城市人口迅猛增长。城市轨道交通成为居民出行的主要交通工具,极大的缓解了交通拥堵。基于通信的列车运行控制系统(Communication Based Train Control,CBTC)可以看作为城轨交通的大脑,它负责指挥整个城轨交通网,保证列车可以高效、有序及安全地运行。列车自动监控系统(Automatic Train Supervision,ATS)系统是CBTC系统的监督和控制中心,可用于实现对大密度和大流量城轨交通运输的自动化管理和调度。一个界面友好,功能完备的ATS仿真系统能够让科研人员更方便地进行相关研究,为相关专业的学生提供ATS系统教学协助。为了满足与ATS系统相关的教学及科研需求,本文利用WPF技术设计并实现了 ATS仿真系统。论文首先根据ATS系统结构及原理,明确了 ATS仿真系统每个功能模块的基本功能;然后完成了从架构、界面到核心功能的设计;最后利用WPF、Mysql等技术,在Windows系统中开发实现了ATS仿真系统,并完成了与CBTC其它子系统的联调联试。论文的具体研究内容如下:(1)仿真系统的开发采用了WPF(Windows Presentation Foundation)技术。本文在实现ATS仿真系统逻辑控制及数据采集的基础上,利用WPF的界面设计语言—XAML(Extensible Application Markup Language)完成了仿真系统的交互界面设计。相比于传统的Winform开发技术,WPF技术可以有效地将交互界面设计与逻辑控制分开处理,使前后端形成一种高内聚-低耦合的结构。(2)本文设计与实现了 ATS仿真系统的架构、界面及核心功能模块。论文将WPF技术中的MVVM(Model-View-ViewModel)开发模式应用到ATS仿真系统架构的设计。本文实现的ATS仿真界面能够充分反映和监督站场及列车状态,同时显示界面提供操作功能,即对信号机、道岔等信号设备进行人工操作。论文设计与实现的系统核心功能模块包括时刻表编辑、列车的识别与追踪、仿真系统与外部的通信及自动排列进路等。(3)自动排列进路是ATS仿真系统的核心功能,实现自动排列进路的关键在于进路的自动搜索。本文采用了启发式搜索——A星搜索算法实现进路搜索,大幅提高了进路搜索效率。(4)本文将开发完成的ATS仿真系统与联锁及区域控制器(Zone Controller,ZC)等其他CBTC仿真子系统进行联调,实现对ATS仿真系统功能的验证。验证结果表明,功能模块均可以正常稳定的运作。本文所设计的ATS仿真系统实现了 ATS系统的基本功能,达到了预期目标且具有较好的适用性。