现代有轨电车车载设备HMI的研究与设计

发布时间：2017-07-07 18:02

  本文关键词：现代有轨电车车载设备HMI的研究与设计

  更多相关文章： 轨道交通 有轨电车 MFC 人机界面 机车定位

【摘要】：随着我国经济迅速的发展,人们的生活越来越富裕,城市中汽车的数量也出现了飞速的提高,城市中交通拥堵、空气受到严重的污染等问题已经摆在我们面前。为了解决城市交通拥挤和城市污染严重等问题,绿色环保的发展城市轨道交通,现代有轨电车再次得到我国城市轨道界的欢迎及深入研究。由于我国有轨电车的起步比较晚,对车载人机界面(HMI)显示及操纵的内容信息上有待于提高,其他功能方面的研究空间也非常巨大。现在已拥有的有轨电车车载人机界面存在很多弊端,例如,人机界面反映的道岔位置不太直观、报警显示不太详细及不能实时反映列车所在位置信息等问题。直接影响着司机的判断能力、列车的运营效率和乘客的人生安全。因此,对现代有轨电车车载可视化人机界面的研究有着重大的意义。在老式有轨电车车载人机界面功能基础上,本文吸取了铁路运转室内人机交互界面的经验,对其改进创新以适应有轨电车的运营和管理要求,并对有轨电车人机界面进行了详细的理论研究和技术分析。通过对现代有轨电车人机界面的需求分析,提出了系统设计方案,包括系统功能、接口和通信等内容。通过建立模型和软件仿真,实现整个系统功能模块的分割和各模块显示功能。具体内容如下:第一对现代有轨电车人机界面做出详细的理论和实用性分析,从显示内容、显示方式和显示位置做出了具体的规划和设计,更人性化的实现机车司机需要的内容和功能。提出了可视化现代有轨电车系统的具体框架和人机界面内容及布局的设计方案。第二着重研究了现代有轨电车可视化人机界面,正线道岔操纵和监控报警功能。通过办理进路的方式,实现对道岔进行操作的功能。从通信接口、硬件搭建及通信协议等方面,提出了可视化人机界面控制正线道岔功能的设计方案。第三着重研究了现代有轨电车的自动跟踪功能,速度传感器和北斗定位相对校正,通过无缘应答器对北斗误差绝对校正。从通信接口、硬件搭建及通信协议等方面,提出了现代有轨电车的自动跟踪功能的设计方案。第四完成系统软件仿真环境的搭建,在C++编程环境下,利用MFC的AppWizard创建单文档应用程序,实现对定位信息的采集、校正和列车位置在人机界面上的反映。
【关键词】：轨道交通 有轨电车 MFC 人机界面 机车定位
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U482.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 选题背景及意义9-10
• 1.2 现代有轨电车国内外发展现状10-11
• 1.2.1 国外发展现状10
• 1.2.2 国内发展现状10-11
• 1.3 论文研究目的及结构布局11-14
• 1.3.1 研究目的11-13
• 1.3.2 结构布局13-14
• 2 现代有轨电车人机界面系统总体设计14-26
• 2.1 界面布局规划14-15
• 2.2 自动跟踪定位在HMI上的应用规划15-18
• 2.2.1 有轨电车定位总体设计15-16
• 2.2.2 北斗定位技术16-18
• 2.3 通信在HMI系统中的设计18-21
• 2.3.1 车地通信设计18-19
• 2.3.2 车载通信设计19-21
• 2.4 人机界面对正线道岔控制的设计21-25
• 2.4.1 正线道岔设计概述21-23
• 2.4.2 光缆通信简介23-24
• 2.4.3 正线道岔控制硬件设计24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 3 可视化有轨电车人机界面软件设计与实现26-41
• 3.1 系统软件开发环境及功能分析26-27
• 3.1.1 系统软件开发环境26
• 3.1.2 功能分析26-27
• 3.2 软件总体设计27-29
• 3.3 可视化线路软件设计29-33
• 3.3.1 进路信息绘制软件29-32
• 3.3.2 平交道口信号软件32-33
• 3.3.3 正线道岔控制软件33
• 3.4 监控报警软件设计33-35
• 3.5 操作控制软件设计35-36
• 3.6 通信接口软件设计36-40
• 3.6.1 Socket通信功能原理36-38
• 3.6.2 通信协议设计38-39
• 3.6.3 通信功能实现39-40
• 3.7 本章小结40-41
• 4 自动跟踪定位在可视化人机界面上的应用41-52
• 4.1 人机界面实现自动跟踪定位的硬件搭建41-45
• 4.1.1 机车信息采集模块的应用41-43
• 4.1.2 北斗定位模块的应用43-44
• 4.1.3 应答器的应用44-45
• 4.2 人机界面实现自动跟踪功能的软件设计45-51
• 4.2.1 均值定位方法46-48
• 4.2.2 应答器矫正定位数据48-49
• 4.2.3 定位在界面上显示49-51
• 4.3 本章小结51-52
• 5 系统的仿真试验52-58
• 5.1 人机界面的显示52-53
• 5.2 仿真调试53-57
• 5.2.1 调试方案53-55
• 5.2.2 调试过程55-57
• 5.3 本章小结57-58
• 结论58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-62
• 攻读学位期间的研究成果62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 臧宇;许广鹏;关和宁;姚震;俞俊杰;;国内现代有轨电车车辆发展状况综述[J];现代城市轨道交通;2016年02期

2 杨明;;城市轨道交通车地无线通信系统中LTE技术的应用[J];通讯世界;2015年13期

3 杨永平;边颜东;周晓勤;;我国发展有轨电车存在的问题及建议[J];都市快轨交通;2014年05期

4 吴其刚;;现代有轨电车系统发展的重难点及对策研究[J];铁道工程学报;2013年12期

5 孙吉良;;现代有轨电车信号系统及技术关键的研究[J];铁路通信信号工程技术;2013年04期

6 王波;明瑞利;贺方会;;现代有轨电车系统分析与规划要点[J];都市快轨交通;2012年03期

7 杨亚联;郑杨;宋安兴;陆通;;混合动力汽车实时远程监控系统的开发[J];重庆大学学报;2012年06期

8 刘江;蔡伯根;唐涛;王剑;;基于GPS的列控轨道地图数据生成方法研究[J];测绘学报;2011年01期

9 汤建国;;青藏铁路基于GPS和GSM-R的列车运行控制系统分析[J];交通运输系统工程与信息;2010年02期

10 梁宁慧;刘新荣;曹学山;钟正君;廖靖;;中国城市地铁建设的现状和发展战略[J];重庆建筑大学学报;2008年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 戴连君;基于北斗卫星系统的列车定位方法研究[D];北京交通大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 贾富强;有轨电车运营管理系统研究[D];兰州交通大学;2015年

2 张凡;基于北斗定位的车辆定位监控系统的设计[D];武汉理工大学;2014年

3 鲍骏;基于北斗定位的车辆监控系统的研究[D];南京理工大学;2014年

4 燕永新;一种基于UDP协议的即时通信系统的研究[D];大连海事大学;2008年

，

本文编号：531206