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1、北京交通大学硕士学位论文动车组检修基地信息系统需求分析及系统设计姓名：陈帅申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：徐悦20061201I E 夏銮适太堂亟主堂毽淦塞旦S ! B !A B S T R A C TA B S T l t A C T A st h ec o I l s t n l c t i o no fc h j n a sh i 曲一S p e e dp a S s e n g e rd e d i c a t e dr a i l w a 弘t h ei n f o m a t i o n i 髓t i o no f h i 咖s p e e dm i l w a
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8、关心和指导。戴钢老师悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向戴钢老师表示衷心的谢意。在实验室工作及撰写论文期问，张大鹏等同学对我论文中的部分研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。j E塞窑塑盔堂亟土竺僮迨塞I I宣l 引言1 1 研究背景及意义客运专线是目前我国铁路建设的重点之一，未来1 5 年内我国将逐步建设世界上总里程最长的高速铁路。客运专线运营过程中，车辆( 动车组) 采用运用、维修一体化的模式。而动车组检修基地作为承担客运专线中动车组检修任务的机构，它的趣好运
9、转对于保障列车运行安全、提高动车组运用效率、充分发挥高速铁路效能十分重要。随着计算机技术、通信技术的发展，信息化作为提高铁路运营效率、增强列车运行安全的重要手段不可忽视。当前我国在铁路既有线的信息化建设方面，已经取得了显著的成效，并对铁路运营产生良好的推动作用。我国在高速铁路客运专线建设及其运营方面缺乏相关经验，而高速铁路客运专线与既有线又存在较大的差异，其中也包括对车辆的运用，即动车组的调度、运用、维护、检修工作。首先，高速铁路客运专线主要采用动车组作为其运输任务承载单位，不同于以往的机车车辆：其次高速铁路的车辆运行速度达到2 0 0 公里小时以上，最高可达3 5 0 公里小时甚至更高，在高
10、速运行的状态下对车辆运行的安全性要求更高；第三，高速铁路动车组的检修模式也不同于以往的机车车辆，动车组的检修制度有着其特点“，一方面由于对安全性能要求高，修程修制更为复杂，另一方面检修作业采取的方式也不同于既有线，要求检修具备一定的预防故障的能力。因此，构建适合动车组检修基地业务特点的信息系统，对于提高动车组检修效率、保障列车运行安全、充分发挥运用、检修一体化的管理模式的优势、提高铁路运营管理能力、节约铁路运营成本十分重要。1 2 本文内容及组织结构本文根据国内外高速铁路信息化现状，结合客运专线运营体制和动车组检修特点，分析了动车组检修基地承担的业务和其中的关键信息，提出了一个动车组检修基地信
11、息系统的构建方案。论文主要分为6 章，其中第2 章详细介绍了国内外高速铁路信息化的概况，包括国外高速铁路信息化的情况和我国铁路既有线的信息化现状，以及对我国客运专线信息化规划的情况。第3 章介绍了客运专线的运营体制和动车组检修工作的特点。第4 章针对动车组检修基地的业务，对动车组检修基地信息系统进行需求分析，理清动车组检修基地的业务流程和作业过程中的关键信息。第5 章则从软件体系结构的角度，对动车组检修基地信息系统的构建提出设计方案，并且提出节点引擎来满足其中流程管理的要求。第6 章为总结，对可能存在的问题和今后的工作进行展望。韭宝銮塑盘堂驱堂僮迨塞国内筮毫蕉迭蹬筐星丝盟煎逸2 国内外高速铁路
12、信息化的概况高速铁路是发达国家于2 0 世纪6 0 至7 0 年代逐步发展起来的一种城市与城市之间的运输工具。一般地讲，铁路速度的分档为：时速t 0 0 1 2 0 公里称为常速；时速1 2 0 1 6 0 公里称为中速：时速1 6 0 一2 0 0 公里称为准高速或快速：时速2 0 0一4 0 0 公里称为高速；时速4 0 0 公里以上称为特高速。1 9 6 6 年l O 月1 日，世界上第一条高速铁路日本的东海道新干线正式投入营运，时速达2 1 0 公里，突破了保持多年的铁路运行速度的世界记录，从东京到大坂运行3 小时1 0 分钟( 后来又缩短为2 小时5 6 分钟) 。由于速度比原来提高
13、一倍，票价比飞机便宜，从而吸引了大量旅客，使得东京至大坂的飞机不得不停运，这是世界上铁路与航空竞争中首次取胜的实例。目前日本高速铁路的营业里程已达l ，8 0 0 多公里，并计划再修建5 ，0 0 0 公里的高速铁路。英国铁路公司于1 9 7 7 年开办的行驶在伦敦、布里斯托尔和南威尔士之日J 的旅客列车。它用两台2 ，2 5 0 马力的柴油机作动力，时速达2 0 0 公里。法国于1 9 8 1 年建成了它的第一条高速铁路( T G v 东南线) ，列车时速高达2 7 0公里。后来又建成T G V 大西洋线，时速达3 0 0 公里。1 9 9 0 年5 月1 3R 试验的最高速度已达5 1 5
14、 3 公里，J 、时，可使运营速度达到4 0 0 公里，J 、时。法国的高速铁路后来居上，在一些技术和经济指标上超过R 本而居世界领先地位。由于T G v 列车可以延伸到既有线上运行，因此1 G V 的总通车里程超过2 ，5 0 0 公里，承担其法国铁路旅客周转量的5 0 。2 1 国外高速铁路发展及信息化概况国外高速铁路发展主要以德国、法国、只本为代表，这些国家在高速铁路及其信息化建设方面走在世界前列。高速铁路信息系统中特别具有代表性的有德国I c E 高速铁路信息系统、法国1 G V 高速线综合调度系统和F 1 本的C O S M O S 系统，下面对这些系统作简单介绍。2 1 1 德国I
15、 C E 高速铁路信息系统德国在1 9 8 8 年的高速铁路行车试验中速度突破每小时4 0 0 公里大关，达到4 0 6 9 公里a 德国的高速铁路，一条是1 9 9 1 年建成通车的曼海姆至斯图加特线，一条是1 9 9 2 年建成的汉诺威至维尔茨堡线。高速铁路上开行的I C E 城际高速列车，时速2 5 0 公里。1 9 9 3 年以来，I C E 高速列车己进入伯林，把德国首都纳入I C E 高速运输系统。I C E 也穿过德国与瑞士的边界，实现了苏黎士至法兰克福等线路的国际直通运输。目前，德国正在新修柏林至汉诺威、科隆至法兰克福两条高速铁路。德国I C E 高速列车通过L z B 系统列
16、车、地面间双向通信、险情报警信息系统( 包括风、雪、塌方、热轴) 、车载无线故障监视诊断系统与地面控制中心和维修中心构成集行车调度指挥、控制、故障监测、维护等功能于一体的系统。此外，欧洲主要国家铁路都已承诺采用欧洲铁路运输管理系统( E R l M s ) ，其核心为欧洲列车控制系统( E T C S ) 。E I 玎M S 以欧洲列车控制系统( E T c s ) 为标准、铁路通信系统( G S M R ) 为平台、欧洲点式应答器为定位手段，包括E T C S 、G S M R 和运输管理3 个子系统。E R l M s 的总体结构包括轨道旁设备( R B C ) 、车载设备( E v c ) 、铁路通信系统( G S M - R ) 3 大部分。其中G S M R 拥有上、下行4 M H z 带宽频率，工作在9 0 0 M H z 频段，提供在不同铁路通信网络间互通的功能。E 硎s 主要功能包括：运营指令控制，确保列车在路网中的安全运营：运输管理控制，处理车辆和基础设施管理问题，保证对线路能力和车
