信息计算科学毕业论文

信息与计算科学专业将信息科学和计算科学、计算机应用结合起来，学生实际操作水平的提高要求信息与计算科学专业的教学工作要得到重视。本文通过对信息与计算科学专业做一简单概述，指出存在于本专业实践教学的主要问题以及形成原因，提出了一些解决措施，希望能够促进信息与计算科学专业的实践教学工作的开展，提高该专业的整体实践操作水平。引言：科学技术是第一生产力，信息与计算机技术是现代社会科技发展的动力，他促进了生产力的提高，解放了更多的劳动力，使生产和工作的效率大大的提高。在当今社会经济飞速发展的形势下，信息与计算科学专业实践的教学意义变得越来越重要，信息与计算科学直接影响到我国国民经济的发展和国家生产力的提高，关乎我国的国计民生。因此，每个社会成员，特别是老师和学生都要将信息与计算科学专业的学习放在重要的地位上。一、信息与计算科学专业概述信息与计算科学是基于计算数学、控制科学、信息科学等学科，并由这些学科相互影响、相互渗透所形成的一门新型学科。当今社会是一个信息时代，也是一个数据时代，这就需要更高、更强的信息与计算科学水平来支撑这个大数据时代的发展进步，同时对信息与计算科学专业的发展和现状提出了一些更高的要求和期待。社会经济的发展都需要学校培养出专业的、优秀的信息与计算科学的人才，去满足信息的开发与应用、软件的发明开发等。各行各业都越来越重视信息与计算科学的发展水平，对实用型的信息与计算科学人才的需求大大增加。信息与计算科学对生产力提高的促进作用也变得越来越明显。教育部对信息与计算科学专业的阐述是：旨在培养能够同时掌握数学知识和计算机知识两门学科内容、并且同时掌握信息技术和计算科学的专业知识和方法;并将这些方法和知识应用到实际操作中，能运用所学的知识和计算机技能来解决现实中各种实际问题。我国现存的高校中，除过少数几个重点大学将信息与计算科学专业作为重点研究型专业外，大多数高校的主要培养目标是培育成新型实用型、可操作的人才。这样的目的性强，在教学的过程中也容易接触和掌握。二、信息与计算科学专业实践教学存在的问题信息与计算科学专业成立的时间不长，还处在摸索中前进的状态，缺乏实际操作的经验。从整体上看，这个专业的执教人员专业水平比较高，但还是存在计算机水平相对落后的通病。就像编程字母大多比较难记，也不容易掌握，学生队伍的计算机编程能力发展滞后、训练落后。在平时考试以及毕业论文中都表现出理论知识过多，实际操作过少的现象。不能从整体上体现本专业的特性，学生编程等实践能力训练跟不上，毕业设计理论性课题偏多，应用性课题偏少，不能很好地结合实际问题，实践的操作能力也是有限的。目前大多数的家庭和学校都没有足够的经济水平和经济能力去支持学生进行过多的实际操作，因为信息与计算科学专业的实践成本过高，需要足够的经费支持，而且实习单位较少，不能容纳这么多的人去参与到实践中。另外，还表现为实习岗位往往不能接触到更多重要的实践内容，学生通过实习能够学到的专业知识较少，这就影响了学生的实习成效，给实习造成了一大难题。三、信息与计算科学专业实践的改善方法通过加强实践训练的方法来培养学生实际操作水平，使学生形成有效的分析问题和解决问题的习惯，并且能够去尝试一些实际操作。学校要定期对参与实践学生做访问工作，了解统计他们实习、实践过程中的收获和问题，并对遇到的问题进行梳理，让其他学生也从中吸取经验、总结教训。教师要在实验课堂中引进新的教学方法，将课堂变成以学生为主导，以老师为领路人的教学模式，利用计算机，带着问题去应用数学软件的数字处理功能以及图形处理功能，让学生自己动手，自己去总结与发现，促使学生主动学习，主动操作，最终实现解决问题的结果。在这个过程中，老师只需要抛出问题，适时的分析和解答疑难问题，鼓励学生完成实验操作，做好领路者和指导者。毕业论文是信息与计算科学专业整个大学阶段的终极考核，基于目前高校学生实习难度大的情况，我们呼吁企业要为高校毕业生提供更多的岗位，让学生参与到实习中，真正体会和理解所学的理论知识，让学生创造出更有价值的毕业设计。当前大学校园对大学生创新能力的提高有了更高的要求，要求学生要学以致用，这有效的促进了我国教育体制下人才培养方式的转变。力求提升学生的创造力，力求培养出一批实用型新型人才。另外，学校也到多方努力，为学生争取更多的实习和实践的机会。增加实习的方式，有原来单纯简单的问卷调查、电话咨询、数据统计发展到有一定技术含量的商务事项的统计，咨询意见的采纳等方面。这有利于信息与计算科学专业的发展。结束语：教育问题在很早之前已经是社会发展的一大关键问题，教育水平和质量的高低直接决定我国人才的质量。学校和家庭要紧密合作，不仅关注学生的专业知识的掌握情况，也要促进学生实践操作能力的提高，毕竟只有实践才是最终的战场。要充分利用各种资源，培养新型实践人才。大学生实践操作水平的提升，需要较高水平的实验基础和实践场所来满足社会经济发展的需要，因此，现代高校教育要学会与时俱进，顺应时代发展的需要，为社会发展培养优秀的信息与计算科学专业人才。

摘 要 基于广州地铁1、2号线屏蔽门系统工程,分析、介绍了由车载和轨旁设备支持实施的LZB连续自动列车控制系统的控制和监督功能,从安全、合理的角度综述了信号系统与屏蔽门系统之间的接口控制关系。关键词 屏蔽门,列车自动防护,接口控制屏蔽门(Platformscreendoors,简称PSD)系统是现代化轨道交通工程的必备设施,它沿轨道交通站台边缘设置,将轨道区与站台候车区隔离,具有节能、环保和安全等功能。安装屏蔽门系统后,不仅可以防止乘客跌落轨道而发生危险,确保乘客安全,减少人为引起的停车延误,提高列车准点率,而且可以减少站台区与轨道区之间冷热气流的交换,从而降低环控系统的运营能耗,节约运营成本。信号系统与屏蔽门系统相结合是屏蔽门系统工程的重要环节。此外,要更好地确保乘客的安全以及奠定无人驾驶的技术基础,就必须实现屏蔽门与列车车门的连动,并确保屏蔽门系统与信号系统的列车自动防护(ATP)之间建立联锁关系。根据世界各城市轨道交通工程的成功先例,屏蔽门普遍由信号系统进行控制。广州于2004年10月开始对正在运营的地铁1号线加装屏蔽门系统。该项工程预计总投资金额为亿元人民币,是目前我国最大的一项轨道交通屏蔽门系统工程。本文主要对广州地铁2号线及1号线加装屏蔽门系统工程中的西门子信号系统与屏蔽门系统的接口进行分析。1 屏蔽门系统所需信号系统的条件及功能(1) 信号系统与屏蔽门系统的接口仅考虑线路上的列车的正向运行,但要满足屏蔽门对停车精度的要求。只有停车精度要求被满足,信号系统才允许自动或人工向列车和站台屏蔽门系统发送开门命令。目前,用于广州地铁2号线的LZB700M型中,ATP和ATO(列车自动运行)系统是由德国西门子公司提供的,其列车定点停车的精度ATO系统为±,成功率系统为±,已满足屏蔽门对停车精度的要求。广州地铁1号线同样采用LZB700M型ATP、ATO,目前列车停车的精度ATO系统为±,成功率系统为±1m。由此可见,要安装屏蔽门首先必须改善列车的停车状况,停车精度至少要达到ATO系统为±,成功率系统为±的要求;并要保证在列车停车精度为±400mm情况下,列车乘客门净开度≥1200mm(屏蔽门门开宽度为2000mm)。(2)只有屏蔽门关闭的情况下列车才能运行。ATP轨旁单元通过故障安全型继电器输入接点接收当前屏蔽门的状态(PSD开门或PSD关门)。如果屏蔽门是开门状态,ATP轨旁单元会设置一个安全停车点,不让任何列车驶入相应的车站站台。(3)PSD的状态通过ATP报文传输给列车。当列车接近运营停车点,且屏蔽门的状态由“PSD关闭”变化为“PSD开门”时,ATP轨旁单元会产生紧急制动让列车停车。(4)确保当列车停在停车窗位置范围内时才连通列车到轨旁的通信通道。当列车在站台范围内移动时,ATP通过不激活“PTI(positivetrainidentifi cation,有车标志)释放”切断PTI通道。如果列车停到指定的ATP停车窗位置时,则通过ATP激活“PTI释放”让PTI通道连通。当列车车门打开时,这些报文会通过PTI通道传输到轨旁单元,屏蔽门会随之而打开。(5)屏蔽门控制系统向信号系统提供全部门“关闭及锁定”和“互锁解除”信息,接口采用安全型干接点双断硬线连接,接口分界点在屏蔽门控制设备外的线端子排。(6)列车在ATP停车窗范围内停稳后,ATP车载单元会发出打开列车车门的信号。当列车车门打开,ATP车载单元一个持续的故障安全输出则会切断列车的牵引系统。这是为了防止列车在车门开启的情况下人为地启动列车。(7)PTI MUX(PTItracksideunit)根据接收来的2个不同的PSD编码(对应PSD开门的编码)驱动2个继电器输出,它们是表示“PSD开门”命令的接口。为了产生一个持续的控制信号,ATO需不断发送“PSD开门”命令,直到屏蔽门被请求关闭为止。(8)如果列车车门关闭(人工或自动),屏蔽门也随之关闭,这些报文会通过PTI通道传输到轨旁单元。目前广州1、2号线列车只有人工关闭车门功能。(9)ATP车载单元在关闭车门的同时,输出关闭屏蔽门命令。只有收到列车车门关闭好,且通过ATP报文接收到屏蔽门的“关闭及锁定状态”信息后,列车牵引系统才被释放,ATP才允许启动列车。(10)开左门或开右门应与站台的位置和列车运行方向相符合。如在换乘站(如公园前站),屏蔽门的开关要根据有利于乘客导向的原则来进行设计:先开下客侧的屏蔽门,后开上客侧的屏蔽门。(11)屏蔽门系统发生故障,或屏蔽门实际已关闭但因故不能有效地把“关闭及锁定状态”信号传送给ATP系统时,司机只有按“PSD互锁解除”按钮,屏蔽门系统才能给ATP系统送出“互锁解除”的信号,用以切断屏蔽门系统和信号系统间的联锁关系,ATP才允许启动列车。且司机必须在每次发车前都按下“PSD互锁解除”按钮,直到故障修复为止。(12)屏蔽门系统应为每侧站台提供一组接口与信号系统连接,因此,岛式站台和侧式站台有两组接口,一岛两侧式站台有四组接口(如公园前站)。(13)由于广州地铁1、2号线的列车编组方式相同,在信号系统中没有考虑采用不同的列车编组来开启对应的屏蔽门。2 信号系统与屏蔽门系统的接口控制 接口信号描述信号系统与屏蔽门控制系统之间使用信号控制电缆连接,使用继电、双断、安全型干接点等方式的接口电路。两系统接口信号的描述见表1。 ATP子系统对PSD打开状态时的保护联锁设计屏蔽门的状态通过ATP报文传输给列车。ATP子系统在屏蔽门不同的打开情况下监督列车的移动,并最终控制列车导向安全。其出现的情况有图1中给出的5种。图1中:情况1和2若PSD打开,轨旁ATP会生成一个安全停车点让列车不能进入相应车站的站台。在情况1中,当列车制动距离小于列车与安全停车点的接近距离时,列车实施正常制动让列车在停车点前停车。而在情况2中,当列车制动距离大于列车与安全停车点的接近距离时,列车则要被实施紧急制动。在情况3中,列车在站台区域移动,同时收到“PSD关闭”改变为“PSD开门”的信息时,车载ATP单元会产生一个紧急制动。同样,在情况4中,车载ATP单元也会产生一个紧急制动,这是因为列车尾部还在站台区域内。在情况5中,列车已出清站台区域时PSD打开,这时列车不会产生紧急制动。通过上述的5种情况,确保在PSD打开的情况下禁止列车在站台区段移动,防止危及乘客的安全。 接口硬线连接的安全设计简单的故障会导致屏蔽门错误地开、关门,这是必须要防止的。现说明接口故障的安全设计。 PTI MUX和PSD控制器之间的继电器盒PTI MUX和PSD控制器之间采用继电器进行隔离,防止电气干扰影响信号系统。同时为提高安全性,接口电路采用4线双切线路。一个正常的PSD命令是由4个PTI MUX输出继电器组合确定的,可以避免“PSD开门”和“PSD关门”两个信号同时出现的错误。这些继电器会安装在PTI MUX上,通过复合的接点关系防止“PSD开门”和“PSD关门”命令的错误输出。其原理见图2。继电器盒的继电器输出状态与逻辑结果见表2。通过其继电器控制电路逻辑结果分析,16种继电器可能的动作组合中,只有2种组合会产生正确的输出(PSD开门和PSD关门)。这样的设计也是为了防止继电器失误而产生错误的输出命令。 报文容错车载ATO通过PTI信标到PTI-MUX的整个传输通道的报文都有CRC(循环冗余码校验)进行校验。另外,列车停在停车窗位置范围时,整个PTI传输通道才连通,以确保其它情况下没有任何的报文接收,影响到PSD的功能。 两侧都有屏蔽门的设计该情况是列车可以打开左侧、右侧或者同时都要打开两侧车门的情况。这里使用了6个继电器,其功能分别是:允许开门,允许关门,两侧门都开,开左门,开右门,关闭所有门。通过这6个继电器的接点组合控制PSD的命令输出:①开右侧屏蔽门,允许开门和开右门的继电器吸起;②开左侧屏蔽门,允许开门和开左门的继电器吸起;③开两侧屏蔽门,允许开门和两侧门都开的继电器吸起;④关闭屏蔽门,允许关门和关闭所有门的继电器吸起。继电器的输出状态和逻辑结果见表3。如表3所述,只有上述的情况会产生命令输出,其它的组合是无效的。通过其继电器的互锁关系,确保不会因继电器错误动作产生有效的屏蔽门控制命令。如在公园前站这个需要两侧开门的换乘站,在设计上要考虑屏蔽门对乘客的导向作用,两侧屏蔽门要先开下客门再开上客门,而关门时要先关下客门再关上客门。这就需要在车载软件中设置两侧车门的开关延时时间。同样两侧屏蔽门开关的时间也应作对应的设置。 车门与屏蔽门的同步屏蔽门和列车车门的开门时间,会在小于1s内同步启动。屏蔽门和列车门关闭的时间应大致相同。同步要求的延误,主要是因为启动指令要从信号系统的车载设备传送到信号系统的地面设备,传送过程中会产生延误。关门同步实现起来比较容易。列车车门及屏蔽门收到关门命令也不是立即关闭的,而是都有一个延时时间。根据实际情况各自确定一个关门的延时时间即可。3 结语屏蔽门系统与信号系统的结合提高了屏蔽门的自动性和安全性,在保证列车和乘客安全,实现快速、高密度、有序运行等功能的同时,为乘客提供了一个舒适安全的乘车环境。通过了解信号系统与屏蔽门系统之间的控制与监督,就能更深入了解屏蔽门系统的运作过程。参考文献1 孙增田.广州地铁屏蔽门系统的方案比选.地铁与轻轨,2002(6):282 邬宽明.广州地铁屏蔽门系统与现场总线技术.现场总线技术应用选编(上).北京:北京航空航天大学出版社,2003:论文咨询

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