论文目录
论文目录 II
缩略语 V
学位论文原创性声明 X
摘 要 11
Abstract 13
1 绪论 15
1.1 论文的背景 15
1.1.1 概述广州轨道交通四号线 15
1.1.2 概述广州轨道交通五号线 16
1.2 论文任务书 16
1.3 论文的组织结构 17
2 培训设备的总体描述 18
2.1 培训设备的系统配置 18
2.1.1 车载设备的配置 19
2.1.2 轨旁设备的配置 21
2.1.2.1 联锁计算机机柜 (SSN: S25991-R116-T59) 22
2.1.2.2 SICAS ECC 机柜 (SSN: S25991-R126-T59) 23
2.1.2.3 WCU_ATP机柜 (SSN: S25991-R146-T59) 26
2.1.2.4 计轴机柜 (SSN: S25991-R106-T59) 27
2.1.2.5 LEU机柜 (SSN: S25991-R136-T59) 29
2.1.2.6 应答器 30
2.1.2.7 车站操作员工作站 VICOS OC 101 32
2.1.2.8 无线单元 33
2.2 培训功能 34
3 系统描述 35
3.1 功能结构 36
3.2 系统特点 38
3.3 各子系统的信息交换 39
4 子系统描述 42
4.1 计算机联锁子系统 42
4.1.1 子系统配置 42
4.1.2 原理和方法 43
4.1.2.1 联锁进路表原理 43
4.1.2.2 SIMIS原理 43
4.1.2.3 功能原理 45
4.1.3 软件结构 45
4.1.4 硬件 46
4.2 TRAINGUARD MT子系统 47
4.2.1 子系统功能 47
4.2.2 子系统配置 47
4.2.3 移动闭塞原理 48
4.2.4 子系统特性 49
4.3 列车自动监督子系统 51
4.3.1 子系统配置 51
4.3.2 用户界面 53
4.3.2.1 基本窗口 53
4.3.2.2 主窗口 54
4.3.2.3 对话窗口 54
4.3.3 操作方法 55
4.3.4 信息交换 55
5 培训设备的模拟和测试 56
5.1 ATSim – 联锁模拟的测试程序 56
5.1.1 完全模拟的功能测试 59
5.1.2 真实设备的功能测试 62
5.2 TrainSim – TGMT模拟的测试程序 64
6 培训设备的操作手册 67
6.1 登入/登出 67
6.2 命令总目 67
6.2.1 联锁 – 对话窗口 68
6.2.2 轨道 – 对话窗口 68
6.2.3 道岔 – 对话窗口 68
6.2.4 信号机 – 对话窗口 69
6.2.5 进路 – 对话窗口 69
6.2.6 车站 – 对话窗口 70
6.3 组合信息组 70
6.4 联锁操作类型 74
6.4.1 单一元件的一般操作 74
6.4.2 多个元件的一般操作 74
6.4.3 与安全相关的操作 75
6.5 报警列表 76
6.6 车次号操作 77
7 总结 78
致 谢 79
图形索引 80
表格索引 81
参考文献 82
摘 要
二十世纪城市人口迅速增加，导致车辆增多，给城市带来交通拥挤、环境污染与能源危机等一系列问题。世界上不少城市不同程度地存在着“乘车难”和“行路难”的问题，发展城市公共交通、缓解交通拥挤是当前世界大城市迫切需要解决的问题。 地铁与城市中其它交通工具相比，除了能避免城市地面拥挤和充分利用空间外，还有很多优点。一是运量大。地铁的运输能力要比地面公共汽车大7－10倍，是任何城市交通工具所不能比拟的。二是速度快。地铁列车在地下隧道内风驰电掣地行进，行驶的时速可超过100公里。三是无污染。地铁列车以电力作为动力，不存在空气污染问题。因此受到各国政府的青睐。
地铁在许多城市交通中已担负起主要的乘客运输任务。莫斯科地铁是世界上最繁忙的地铁之一，800万莫斯科市民平均每天每人要乘一次地铁，地铁担负了该市客运总量的44％。巴黎地铁的日客运量已经超过1000万人次。纽约的地铁营运线路总长居世界首位，日客运总量已达到2000万人次，占该市各种交通工具运量的60％。香港地铁总长虽然只有43.2公里，但它的日客运量高达220万人次，最高时达到280万人次，如按地铁总长折算，完全可以与上述这些城市地铁相比美。可以想象，如果没有地铁，这些城市的交通状况将会怎样；如果没有地铁，这些城市也就不可能成为目前那样交通发达的现代化大都市。
地铁作为现代城市中快速、便捷、清洁和高效的交通工具，已成为一个国家综合国力、城市经济实力、人们生活水平及现代化的重要标志。经过20多年的改革开放，中国的经济实力和综合国力显著增强，大力发展地铁已经成为中国经济和社会进一步发展的必然选择。中国的第一条地铁是在1969年10月建成，1971年1月开始试营运，从此揭开中国地铁历史序幕。目前已有北京、上海、广州等10个城市陆续修建地铁及轻轨线路并已投入运营，建成投入运营试运营的线路共有22条，运营及试运营里程共602,3公里。并且有12个城市共36条城市轨道交通线路正在建设，以北京、上海、广州三个城市最多。城市交通将得到大大的改善，并且由此带动的经济增长，人民生活水平的提高，从而有希望成为发达的地铁大国。中国地铁的发展前景是令人振奋的。广州地铁4号线和5号线就是在这样的发展背景下投资兴建的。
地铁作为重要的公共设施，所处的环境特殊，站内人员复杂，流动性大，在遇到自然灾害及重大事故时，对群众的疏散与救助十分困难。此时，具备优良业务知识和良好应变能力、反应能力的一线人员就显得尤为重要。为确保乘客乘车安全，地铁总公司必须通过培训中心的培训设备对员工进行严格的培训和考核。本文的目的是为广州地铁4号线和5号线提供一套培训设备， 来实现设备配置，培训功能以及信号系统功能的模拟，包括无线通信。通过培训来培养能熟练操纵和维修广州轨道交通四、五号线信号系统的维修人员及操作人员。
一套培训设备可以看成是一条完整地铁信号系统的缩影，可以说是麻雀虽小五脏俱全。因此从设计到实现的整个过程中与相关部门及同事之间的相互配合及沟通起到了非常重要的作用。下面是这套培训设备设计及实现主要过程的概述。
首先对培训设备进行总体上的描述并了解其系统设备配置，包括了车载设备和轨旁设备。确定各个设备的硬件配置，以便可以通过采购部门着手进行硬件的预定。分析各个设备或机柜的特点和功能，同时指出培训设备是用来演示系统功能，培训信号维修人员，使其熟悉地铁信号系统 (包括车载单元和轨旁单元) 的功能。 该设备有助于学员掌握故障查找和处理，测试维修人员的水平，并有助于司机的培训。
对整个系统进行了概括和阐述，分析了系统的功能结构和特点，指出信号系统是一个安全、可靠和先进的列车自动控制系统 (ATC)，同过中央层、轨旁层、通信层、车载层来实现其功能。在此基础上初步了解各子系统之间的信息交换。指出该信号系统是基于故障-安全的联锁系统并包含了故障-安全的车载和轨旁列车自动防护系统以及列车自动监督系统。分析各子系统原理及软件。
生成相应软件，包括SICAS软件，Trainguard软件以及ATS软件。了解测试程序 (ATSim和Trainsim) 的信息交换和功能实现。结合房间布置图来设计整套培训设备的安装及布线。在具备硬件和软件的前提下，可以开始对培训设备进行模拟与测试。掌握故障的查找和处理。
操作手册是用来指导用户如何操作工作台。它不只包括„登入/登出“ 以及一般的命令，而且还包括了操作类型和故障下报警列表。这样可以更简单的执行功能。这对初次操作工作台或系统的用户来说非常实用。
关键词: 地铁， 城市交通， 培训设备，信号系统，模拟与测
