城市轨道交通列车运行监控系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着城市人口的不断增加，人民生活水平的不断提高，采用快捷、舒适的交通工具已成为人们出行的基本要求。城市轨道交通以其快捷、高密度、高效率等特点成为城市交通的一个重要构成部分，正在中国的各个大中型城市快速发展。城市轨道交通包括地铁及轻轨交通，由于自身的特点，列车运行的人工管理很难适应它的要求，计算机自动化管理就成为城市轨道交通的必然要求。列车监控系统作为计算机自动调度管理控制系统，是城市轨道交通不可缺少的部分。本课题即是面向列车运行，提供列车运行参数的监控系统，以给列车调度提供依据。世界铁路发达国家在本国铁路发展过程中都充分发展了与本国铁路路网、机车车辆、通讯信号、运营管理相适应的安全监控与防范体系。由于各国铁路发展时所处的历史技术条件不同，所以每个国家所采用的设备安全状态监测的方式和防范手段也有所不同，各有特点。我国的城市轨道交通列车设置了很多监控系统，比如：对列车运行状态的监控、列车运行速度的监控以及火灾烟雾监控系统等等，这大大提高了列车运行过程中的安全性，安全即是市民出行的第一要素，所以交通列车监控系统设置的必要性便是可想而知。对于“城市轨道交通列车运行监控系统设计”这一毕业设计课题的研究，不仅能巩固练习大学里学习的单片机等学科知识，在搜集相关资料的过程中，对于国家的轨道交通系统有了更深刻的了解，这样的实用性知识才是最值得去学习的。

现有的设备还不能完全起到全过程可靠的安全监控作用。目前普遍使用的列车运行监控记录装置也就是平常所说的“黑匣子”是用于牵引列车的机车的，是为了确保机车在正常情况下安全运行而设置的。而监控装置对列车的运行状态参数只有监控顶棚速度和记录功能，对机车运行状态参数只能转储回地面才能进行分析，是一种事后处理。因此，随着科学技术的高速发展，为保证列车更加高效、安全的运行， 实现监控记录装置在列车运行过程中的全过程控制，本课题预期设计出一套较为完整的城市轨道交通列车运行监控系统，以检测列车运行过程中较为重要的参数信息。

2. 研究内容和预期目标

主要内容：

随着城市人口的不断增加，人民生活水平的不断提高，采用快捷、舒适的交通工具已成为人们出行的基本要求。城市轨道交通以其快捷、高密度、高效率等特点成为城市交通的一个重要构成部分，正在中国的各个大中型城市快速发展。城市轨道交通包括地铁及轻轨交通，由于自身的特点，列车运行的人工管理很难适应它的要求，计算机自动化管理就成为城市轨道交通的必然要求。列车监控系统作为计算机自动调度管理控制系统，是城市轨道交通不可缺少的部分。本课题即是面向列车运行，提供列车运行参数的监控系统，以给列车调度提供依据。

3. 研究的方法与步骤

基于单片机的城市轨道交通列车运行监控系统设计的电子器件，分为系统硬件设计部分和系统软件设计部分。在硬件设计部分中，由微处理器单片机、温湿度模块，烟雾检测模块，红外检测模块、显示模块以及电源模块以及gps定位模块和gsm模块等部分所组成，为整套显示系统提供了强有力的硬件支撑。

硬件模块简述：通过监听端口以获取各个传感器数据，并将数据传送至系统，经过软件系统数据处理，再将处理后的数据反馈给用户。其中gps模块与gsm模块配合使用便能达到数据采集与数据传输功能。

4. 参考文献

[1]谢世富.漫话导航(七)——列车运行监控管理调度系统[j].电子世界,2001(10):63.

[2]宋若刚,陈永生,郭玉臣.基于现场总线技术的城轨交通列车运行监控系统[j].铁道学报,2002(01):10-13.

[3]王鹏,兀伟,敬伟,王航宇.列车运行前方动态监控系统设计[j].电子设计工程,2010,18(12):41-44.

5. 计划与进度安排

（1）2022-3-01～2022-3-21（3周） 查阅课题背景及技术资料，制订具体实施计划，完成开题报告。

（2）2022-3-22～2022-4-11（3周） 提出设计方案，熟悉控制器硬件资源，完成器件选型。

（3）2022-4-12～2022-5-02（3周） 设计电路原理图，制订程序框图，编制控制程序。