1、基于通信的列車控制（Communications-Based Train Control，CBTC）系統(tǒng)在我國城市軌道交通的發(fā)展中占據著越來越重要的地位。國內CBTC系統(tǒng)的應用研究還處于起步階段，進行相關的理論研究是非常有必要的。 CBTC的數據通信系統(tǒng)（Data Communicate System，DCS）不僅包含有線局域網通信，而且包含車地之間的無線局域網（Wireless LAN，WLAN）通信。列車在WLAN中經常發(fā)

2、生的越區(qū)切換等問題會增加信息的延遲時間。在通信量增加的情況下，基于以太網的事件觸發(fā)機制的DCS會帶來通信的不確定性。相比之下，時間觸發(fā)（Time-triggered，TT）機制能夠增加系統(tǒng)通信的確定性，提高系統(tǒng)的實時性。松散時間觸發(fā)（Loosely time-triggered，LTT）機制是TT的一種弱化形式，適用于帶有WLAN的實時分布式控制系統(tǒng)。本文主要針對CBTC系統(tǒng)通信的不確定性問題，設計了一個時間觸發(fā)層協(xié)議，并對其進行了驗證

3、。 首先，根據標準的TCP/IP四層協(xié)議模型，論文確立了時間觸發(fā)層協(xié)議在標準的TCP/IP四層協(xié)議模型中的位置。同時，結合CBTC系統(tǒng)的車地通信的特點，分析并給出了時間觸發(fā)層協(xié)議所要實現的功能需求。 其次，論文對LTT機制進行了深入的研究。從研究LTT機制的原理出發(fā)，以車地通信中車載控制器（Vehicle On Board Controller，VOBC）與區(qū)域控制中心（Zone Controller，ZC）之間的通信為

4、研究對象，設計了CBTC系統(tǒng)的時間觸發(fā)層協(xié)議，給出了時間觸發(fā)層協(xié)議的實現流程。根據VOBC與ZC之間通信的特點，選用了主從式的架構，設計了可以進行時間窗動態(tài)分配的調度表。在此基礎上，論文進一步從定性的角度分析了時間觸發(fā)層協(xié)議的性能。 然后，論文按照從上至下的分層思想建立了車地通信、時間觸發(fā)層協(xié)議以及無線信道的賦時層次有色Petri網（Hierarchical Timed Colored Petri Net，HTCPN）模型。為了