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铁路信号计算机联锁仿真系统的设计与实现的开题报告 一、选题背景和意义 铁路信号联锁系统是保障铁路交通安全和运行的关键系统之一，它通过控制信号和道岔的开闭，实现列车运行的安全与高效。计算机联锁仿真系统是为了方便信号计算机的联锁设计师在设计过程中，通过电脑仿真技术进行实时调试和联锁表的生成。同时，针对联锁系统的故障和补救措施，可以进行模拟实验，以提高联锁系统的可靠性和稳定性。 二、主要研究内容和方向 1. 设计一个实用的铁路信号计算机联锁仿真系统，支持信号机的设置、道岔的变化和列车的运行仿真。 2. 实现联锁控制逻辑的编写和正常运行的验证，包括信号机和道岔的间接控制和直接控制。 3. 合理选择仿真器的数据结构和算法，提高系统的运算效率和速度。 4. 制定可靠的测试方案，对仿真系统进行全面测试和评估。 三、研究计划与进度安排 第一阶段（10天）：调研现有的仿真系统，研究信号联锁的原理和方法，确定仿真系统的需求和目标。 第二阶段（20天）：设计仿真系统的总体框架和流程，尝试通过UML等建模工具进行可行性分析和要求分析，确定仿真器的模块分配、互相调用的规定和交互方式。 第三阶段（60天）：实现仿真器的主要功能模块，包括信号机和道岔的控制和操作逻辑、联锁表的生成和仿真、列车的运行和控制逻辑等。 第四阶段（20天）：测试和评估仿真系统的性能和稳定性，实现自动化测试的方法和流程。 第五阶段（10天）：完善系统的用户手册和技术文档，并提交毕业论文。 四、论文的创新之处 1. 设计一个可实用的信号计算机联锁仿真系统，通过多种仿真手段进行实际联锁的仿真，较大程度上避免了现有仿真器中所产生的误操作和漏操作等情况。 2. 仿真器的设计和实现采用C++等面向对象的编程思想，层次清晰，模块化，易于维护和升级，并在总体结构中实现了完备性和高效性的平衡。 3. 通过自动化测试协助，提高了仿真系统的可靠性和实用性，实现了自主操作和维护的便捷性和高效性。 五、预期的研究成果和应用价值 完成本课题后，可以获得以下成果： 1. 能够设计和实现一个实用的信号计算机联锁仿真系统，满足实际需求。 2. 熟练掌握仿真技术的应用和各种仿真器的数据结构和算法，提高了计算机联锁仿真技术的应用普及度和水平。 3. 在学术和技术领域上为铁路交通运营的安全和高效提供了有力的支持和保障。 六、参考文献 1. 《铁路信号联锁原理及系统设计与维护》，赵波，人民交通出版社，2018年。 2. 《信号计算机原理和应用》，李明，人民邮电出版社，2019年。 3. 《计算机仿真技术及其应用》，徐刚，化学工业出版社，2016年。 4. 《计算机网络仿真实验教程》，李文澄，高等教育出版社，2017年。 5. 《计算机科学与技术导论》，郭家宝，北京邮电大学出版社，2018年。