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中国高速铁路发展迅速,迫切需要装备先进、可靠及安全的铁路信号系统来保证列车的安全运行。列车速度的提高使得基于轨道电路的列车控制系统不能满足安全性要求,而基于无线传输的列车控制系统能满足。无线闭塞中心(RBC)是高速铁路信号系统的地面核心子系统。其通过与调度集中系统交互,实现列车运行状态信息及控制信息的传递;与车站联锁系统交互,实现列车运行状态信息及进路状态信息的传递;与列车车载系统交互,实现列车运行状态信息、行车许可及列车运行间隔管理信息的传递;与相邻RBC系统交互,实现列车控制权的交接。RBC系统对实现高速铁路信号系统“运行指挥、安全防护”的功能起着关键作用。目前,国外RBC系统研究比较成熟,而国内相关技术的研究正处于起步阶段。本文以国内高速铁路项目引进的信号系统为应用背景,在分解其功能的基础上提出了RBC系统功能需求及其实现方案,并基于单片机、CAN总线研制RBC原理样机,搭建了其仿真运行环境,完成了原理样机的软、硬件测试与功能实验。论文的主要工作包括:第一,介绍了RBC系统在不同结构信号系统中的工作机理,在描述信号系统功能分解方案的基础上,提出了RBC系统功能需求及其实现方案。分析了RBC系统的内外部结构,以此为基础设计了RBC原理样机的总体结构。第二,设计了原理样机硬件总体结构,基于Mega128单片机、CAN总线研制了由二取二乘二核心处理单元、表决单元、切换单元、信号调理单元及通信单元构成的RBC原理样机,并分析了其安全性可靠性。第三,设计了原理样机软件总体结构,并依据RBC系统技术规范编制了列车启动模块软件、注册模块软件、行车控制模块软件、级间转换和RBC切换模块软件及通信模块软件。其中行车控制模块软件由接车作业软件、发车作业软件、通过作业软件及区间运行作业软件等组成。第四,搭建了原理样机仿真运行的外部环境,完成了软件的测试,并以此为基础实现了硬件的调试。最后实现了其与调度集中系统、车站联锁系统及列车车载设备的功能实验。