随着我国铁路“走出去”战略的不断推进,我国高速铁路蓬勃发展。高速铁路的安全和效率逐渐成为发展的重心,对列车运行控制系统的安全性和实时性也提出了新的要求。无线闭塞中心(Radio Block Center,RBC)作为CTCS-3级列车运行控制系统的地面关键设备,主要功能是根据不同的运营场景,利用RBC和其他外部系统的交互得到的信息,计算行车许可等控车命令并发送至列车。列车能否在线路上安全、可靠运行很大程度依赖于RBC发送的行车许可是否准确、及时。因此对RBC控车场景的研究具有重要意义。论文基于着色Petri网形式化建模方法,对不同场景中RBC的控车过程进行了如下研究:首先,分析了不同控车场景中的信息交互,建立CPN模型。根据CTCS-3列控系统的运营场景将RBC控车运营场景分为下面4个主要场景:车地安全连接场景、行车许可生成场景、等级转换场景和RBC切换场景。详细分析了各个场景中RBC和列车的数据交互过程,采用自顶而下的分层建模方法,利用着色Petri网的建模工具CPNTools建立了系统的顶层模型和各个运营场景的子网模型。在建立的CPN模型中设定了消息延时和列车初速度,为RBC控车场景的性能分析奠定基础。然后,对CPN模型进行状态空间分析和系统性能分析。论文利用状态空间工具分析了CPN模型的动态特性,验证了模型的逻辑正确性和功能完备性。通过对模型的性能分析,得到下列结论:系统的消息延时对RBC的控车实时性存在影响,满足技术规范的最大消息延时不能超过1.3s,否则将不能保证列车10s内与RBC建立安全连接;列车速度对于等级转换过程存在影响,列车速度越大,降级过程需要的时间越大。在此基础上,提出了在最不利的情况下,等级转换、RBC切换的时间需求,对列控系统的设计有一定参考价值。最后,在CPN模型的基础上,开发了 RBC仿真平台。利用Mysq1数据库存储线路信息,定义了RBC和其他通信系统信息交互的消息格式,采用模块化的编程思想,对仿真平台的功能进行设计,使用C#编程语言完成了平台开发,验证了RBC仿真平台在不同运营场景中生成控车消息的功能。