一种列车运行仿真系统技术方案

本发明专利技术提供了一种列车运行仿真系统，包括：依次通信连接的车辆参数获取模块、运行仿真初始模型建立模块、牵引及制动特性信息添加模块、电路模型建立模块和仿真运行模块；车辆参数获取模块获取车辆参数；运行仿真初始模型建立模块根据车辆参数和运行条件建立运行仿真初始模型；牵引及制动特性信息添加模块在运行仿真初始模型中添加牵引特性和制动特性信息，得到运行仿真模型；电路模型建立模块基于运行仿真模型建立电路模型；仿真运行模块根据列车的运行仿真模型和电路模型对该列车进行仿真运行操作。本发明专利技术可靠性高且功能完善，能够为实习列车驾驶员提供一种完整且仿真度高的一种列车运行仿真系统，并为列车交通工程的研究提供了精确的研究技术。

【技术实现步骤摘要】
一种列车运行仿真系统
本专利技术涉及驾驶仿真
，具体涉及一种列车运行仿真系统。
技术介绍
列车模拟驾驶虚拟驾驶，是指利用现代高科技手段如：三维图像即时生成技术、动力学仿真物理系统、大视场显示技术(如多通道立体投影系统)、六自由度运动平台(或三自由度运动平台)、用户输入硬件系统、立体声音响、中控系统等，让体验者在一个虚拟的驾驶环境中，感受到接近真实效果的视觉、听觉和体感的列车驾驶体验。适用于研究机构进交通工程以及作为列车研究领域的模拟实验平台，由其适用于实习列车驾驶员的模拟驾驶练习。目前，现有的列车模拟实验平台由于功能不完善、技术复杂度高、造价昂贵且功能不完善，还一直停留在简单的实验室阶段，无法为实习列车驾驶员提供完整且仿真度高的列车模拟驾驶练习体验。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种列车运行仿真系统，可靠性高且功能完善，能够为实习列车驾驶员提供一种完整且仿真度高的一种列车运行仿真系统，并为列车交通工程的研究提供了精确的研究技术。为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种列车运行仿真系统，所述列车运行仿真系统包括：依次通信连接的车辆参数获取模块、运行仿真初始模型建立模块、牵引及制动特性信息添加模块、电路模型建立模块和仿真运行模块；车辆参数获取模块，用于获取列车在不同的运行环境下对应的车辆参数；运行仿真初始模型建立模块，用于根据所述车辆参数和列车的运行条件，建立列车的运行仿真初始模型；牵引及制动特性信息添加模块，用于在所述列车的运行仿真初始模型中添加该列车的牵引特性信息和制动特性信息，得到该列车的运行仿真模型；电路模型建立模块，用于基于所述列车的运行仿真模型，建立该列车的电路模型；仿真运行模块，用于根据所述列车的运行仿真模型和电路模型，对该列车进行仿真运行操作。进一步地，所述运行环境包括：线路环境和气候环境，其中，所述线路环境包括：弯道、坡道、道岔、折返线和库线，所述气候环境包括：晴天、雨天、雪天、沙尘和雷电；相对应的，所述车辆参数获取模块用于数根据列车的所述线路环境和气候环境，获取列车的车辆参数；其中，所述车辆参数包括：载重参数、轮对磨损参数和编组参数。进一步地，所述运行条件包括：第一运行条件，包括：线路坡度、道岔及曲线半径；第二运行条件，包括：在地面、高架、隧道内等不同路段的运行阻力；第三运行条件，包括：列车自重和乘客负载情况；第四运行条件，包括：轮轨粘着系数、车轮空转和滑行情况。进一步地，所述运行仿真初始模型建立模块用于根据所述车辆参数和列车的第一至第四运行条件，建立列车的运行仿真初始模型；其中，所述运行仿真初始模型包括：逻辑控制单元、列车纵向力计算单元和列车运行阻力计算单元。进一步地，所述运行条件还包括：第五运行条件，包括：牵引供电、牵引电机的特性和状态；第六运行条件，包括：电制动和空气制动的特性与状态、停放制动特性，以及，混合制动和制动反应时间。进一步地，所述牵引及制动特性信息添加模块包括：牵引特性信息添加单元，用于根据所述第五运行条件，在所述列车的运行仿真初始模型中添加该列车的牵引特性信息；制动特性信息添加单元，用于根据所述第六运行条件，在所述列车的运行仿真初始模型中添加该列车的制动特性信息，得到该列车的运行仿真模型。进一步地，所述牵引特性信息添加单元包括：牵引特性信息获取子单元，用于根据所述第五运行条件，以及，所述列车在干燥及清洁的平直轨道和额定电压下的牵引特性，获取所述列车的牵引特性信息；牵引特性信息添加子单元，用于根据所述列车的牵引特性信息生成牵引力计算单元，并将所述牵引力计算单元添加至所述列车的运行仿真初始模型。进一步地，所述制动特性信息添加单元包括：制动特性信息获取子单元，用于根据所述第六运行条件，获取所述列车的制动特性信息；制动特性信息添加子单元，用于根据所述列车的制动特性信息生成制动力计算单元，并将所述牵引力计算单元添加至所述列车的运行仿真初始模型，得到该列车的运行仿真模型；其中，所述制动特性信息包括：电制动信息和空气制动信息。进一步地，所述电路模型建立模块包括：电路划分单元，用于根据列车中的各电器设备的功能、作用和电压等级，划分得到列车的主电路、辅助电路和控制电路；电路模型建立单元，用于将列车的主电路、辅助电路和控制电路进行连接，得到所述列车的电路模型。进一步地，所述电路模型用于表示列车运行在正常或故障工况条件下，包括导线在内的相关电器间的得电和失电关系。由上述技术方案可知，本专利技术提供的一种列车运行仿真系统，包括：依次通信连接的车辆参数获取模块、运行仿真初始模型建立模块、牵引及制动特性信息添加模块、电路模型建立模块和仿真运行模块；车辆参数获取模块获取车辆参数；运行仿真初始模型建立模块根据车辆参数和运行条件建立运行仿真初始模型；牵引及制动特性信息添加模块在运行仿真初始模型中添加牵引特性和制动特性信息，得到运行仿真模型；电路模型建立模块基于运行仿真模型建立电路模型；仿真运行模块根据列车的运行仿真模型和电路模型对该列车进行仿真运行操作。本专利技术可靠性高且功能完善，能够为实习列车驾驶员提供一种完整且仿真度高的一种列车运行仿真系统，并为列车交通工程的研究提供了精确的研究技术。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一中的一种列车运行仿真系统的流程示意图；图2是本专利技术的列车运行仿真系统中牵引及制动特性信息添加模块30的结构示意图；图3是本专利技术的列车运行仿真系统中电路模型建立模块40的结构示意图；图4是本专利技术实施例二中的一种列车运行仿真方法的流程示意图；图5是本专利技术的列车运行仿真方法中步骤300的流程示意图；图6是本专利技术的列车运行仿真方法中步骤400的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的实施例一提供一种列车运行仿真系统的具体实施方式，参见图1，所述列车运行仿真系统具体包括如下内容：依次通信连接的车辆参数获取模块10、运行仿真初始模型建立模块20、牵引及制动特性信息添加模块30、电路模型建立模块40和仿真运行模块50；车辆参数获取模块10，用于获取列车在不同的运行环境下对应的车辆参数；运行仿真初始模型建立模块20，用于根据所述车辆参数和列车的运行条件，建立列车的运行仿真初始模型；牵引及制动特性信息添加模块30，用于在所述列车的运行仿真初始模型中添加该列车的牵引特性信息和制动特性信息，得到该列车的运行仿真模型；电路模型建立模块40，用于基于所述列车的运行仿真模型，建立该列车的电路模型；仿真运行模块50，用于根据所述列车的运行仿真模型和电路模型，对该列车进行仿真运行操作。在上述描述中，所述运行环境包括：线路环境和气候本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车运行仿真系统，其特征在于，所述列车运行仿真系统包括：依次通信连接的车辆参数获取模块、运行仿真初始模型建立模块、牵引及制动特性信息添加模块、电路模型建立模块和仿真运行模块；车辆参数获取模块，用于获取列车在不同的运行环境下对应的车辆参数；运行仿真初始模型建立模块，用于根据所述车辆参数和列车的运行条件，建立列车的运行仿真初始模型；牵引及制动特性信息添加模块，用于在所述列车的运行仿真初始模型中添加该列车的牵引特性信息和制动特性信息，得到该列车的运行仿真模型；电路模型建立模块，用于基于所述列车的运行仿真模型，建立该列车的电路模型；仿真运行模块，用于根据所述列车的运行仿真模型和电路模型，对该列车进行仿真运行操作。

【技术特征摘要】
1.一种列车运行仿真系统，其特征在于，所述列车运行仿真系统包括：依次通信连接的车辆参数获取模块、运行仿真初始模型建立模块、牵引及制动特性信息添加模块、电路模型建立模块和仿真运行模块；车辆参数获取模块，用于获取列车在不同的运行环境下对应的车辆参数；运行仿真初始模型建立模块，用于根据所述车辆参数和列车的运行条件，建立列车的运行仿真初始模型；牵引及制动特性信息添加模块，用于在所述列车的运行仿真初始模型中添加该列车的牵引特性信息和制动特性信息，得到该列车的运行仿真模型；电路模型建立模块，用于基于所述列车的运行仿真模型，建立该列车的电路模型；仿真运行模块，用于根据所述列车的运行仿真模型和电路模型，对该列车进行仿真运行操作。2.根据权利要求1所述的列车运行仿真系统，其特征在于，所述运行环境包括：线路环境和气候环境，其中，所述线路环境包括：弯道、坡道、道岔、折返线和库线，所述气候环境包括：晴天、雨天、雪天、沙尘和雷电；相对应的，所述车辆参数获取模块用于数根据列车的所述线路环境和气候环境，获取列车的车辆参数；其中，所述车辆参数包括：载重参数、轮对磨损参数和编组参数。3.根据权利要求1所述的列车运行仿真系统，其特征在于，所述运行条件包括：第一运行条件，包括：线路坡度、道岔及曲线半径；第二运行条件，包括：在地面、高架、隧道内等不同路段的运行阻力；第三运行条件，包括：列车自重和乘客负载情况；第四运行条件，包括：轮轨粘着系数、车轮空转和滑行情况。4.根据权利要求3所述的列车运行仿真系统，其特征在于，所述运行仿真初始模型建立模块用于根据所述车辆参数和列车的第一至第四运行条件，建立列车的运行仿真初始模型；其中，所述运行仿真初始模型包括：逻辑控制单元、列车纵向力计算单元和列车运行阻力计算单元。5.根据权利要求3所述的列车运行仿真系统，其特征在于，所述运行条件还包括：第五运行条件，包括：牵引供电、牵引...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志伟，王道敏，朱胜利，张传琪，杨峰，蒲豫园，王海燕，王佳，
申请(专利权)人：北京市轨道交通建设管理有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11