虛擬應答器測試方法研究.pdf

1、應答器是歐洲列車控制系統(tǒng)ETCS(European Train Control System)和中國列車控制系統(tǒng)CTCS（Chinese Train Control System）中廣泛使用的定位設備。為了提高列車定位的精度，為列車提供盡可能詳細的股道、定位、線路參數(shù)等重要信息，保證列車控制系統(tǒng)的安全運行，需要在軌道上高密度地鋪設地面應答器，這就增加了系統(tǒng)的建設成本和維護工作量。如何在滿足列車定位精度的同時降低列車運營、維護成本，對列車

2、控制系統(tǒng)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實和發(fā)展意義。
　　全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)GNSS(Global Navigation Satellite System)的快速發(fā)展為降低列控系統(tǒng)的成本提供了一種解決方案，因此國際鐵路聯(lián)盟UIC提出基于GNSS的虛擬應答器VB(Virtual Balise)的概念。虛擬應答器實際上是一套車載系統(tǒng)，它通過軟件處理GNSS定位單元的導航信息，輸出與真實應答器具有相同數(shù)據(jù)格式的報文，從而實現(xiàn)列車定位的功能。論文對虛擬

3、應答器進行設計與實現(xiàn)，搭建了虛擬應答器測試平臺，設計對比測試實驗，并在不同實驗場景下對虛擬應答器與真實應答器的捕獲時間差和捕獲率進行比較。論文主要完成了以下研究工作:
　　(1)設計并實現(xiàn)了虛擬應答器。虛擬應答器包括定位模塊、安全判別模塊、VB模塊三部分。完成虛擬應答器各功能模塊的硬件設計，并在Linux系統(tǒng)下編寫程序實現(xiàn)虛擬應答器捕獲和報文發(fā)送的功能。
　　(2)設計并搭建虛擬應答器測試平臺。虛擬應答器測試平臺包括真實應答

4、器、虛擬應答器及測試上位機三個部分。真實應答器主要作為參考系為虛擬應答器提供參照標準。虛擬應答器參照真實應答器的通信流程，設計了相應的接口協(xié)議，使之可以按照真實應答器的通信協(xié)議發(fā)送報文數(shù)據(jù)。在測試上位機部分，編寫了VB測試軟件，該軟件可以同時接收真實應答器和虛擬應答器的報文信息，完成捕獲時間的對比、報文的顯示及存儲等功能。
　　(3)完成虛擬應答器與真實應答器的對比測試實驗。為了測試虛擬應答器在實際使用中能否與真實應答器一樣，對同