【摘 要】
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进入新时代以后,我国经济发展日新月异,城市化进程日益加快,轨道交通行业进入了飞速发展期。城轨列车由于它高效、节能和运量大的特点,逐渐成为城市居民日常出行的首选交通工具,列车的安全运营也变得愈发重要。通常情况下,城轨列车的安全运行由列车的自动防护系统（ATP,Automatic Train Protection）保障。近年来,地铁公司营运的列车在实际营运过程中,由于ATP系统切除后,引发的安全事故越
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进入新时代以后,我国经济发展日新月异,城市化进程日益加快,轨道交通行业进入了飞速发展期。城轨列车由于它高效、节能和运量大的特点,逐渐成为城市居民日常出行的首选交通工具,列车的安全运营也变得愈发重要。通常情况下,城轨列车的安全运行由列车的自动防护系统（ATP,Automatic Train Protection）保障。近年来,地铁公司营运的列车在实际营运过程中,由于ATP系统切除后,引发的安全事故越来越多,造成了一定的经济损失和人员伤亡。所以仅靠现有的车地通信,难以保障城轨列车的安全运行。本文研究设计了一套独立于ATP系统的城轨列车动态防撞系统。首先,通过分析系统的设计需求,研究系统应用的关键技术,提出了一套城轨列车动态防撞系统的整体方案,然后对系统的整体方案进行了硬件与软件地设计。系统的硬件部分主要包括对组成系统的系统主机、测距终端与防撞预警三部分进行了模块化电路地设计,对组成系统的电源隔离转换模块、信号输入模块、核心主控模块、通信模块、记录模块、紧急制动模块、测距模块与声光报警模块的电路设计进行了详细地阐述。系统的软件部分详细阐述了两级预警距离地设计、运用的软件滤波算法以及程序逻辑设计。本文研究了城轨列车动态防撞系统的测距技术,通过对传统测距技术地比较分析,选用了基于飞行时间（TOF,Time of Flight）测距算法的双边双向测距的超宽带无线技术（UWB,Ultra Wide Band）,对造成UWB测距误差的主要因素进行了分析。本文设计的系统测距距离可达1000 m,可以很好地应用于保障城轨列车的ATP系统切除后的安全运行。最后进行了城轨列车动态防撞系统的功能试验,通过对测距终端、系统主机的功能试验以及系统的试车线上车试验,验证了本文设计的城轨列车动态防撞系统的有效性,为后续的城轨列车防撞预警系统地设计提供了有效的参考。
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