轨道交通模拟系统技术方案

本发明专利技术公开了一种轨道交通模拟系统，该系统包括ATC仿真系统11，列车驾驶仿真系统12，调度仿真系统13；ATC仿真系统11与列车驾驶仿真系统12连接，用于根据第一数学模型复现真实列车的控制和运行规律结合三维视景动态演示，对司机进行驾驶培训；ATC仿真系统11通过网关计算机与调度仿真系统13连接，根据第二数学模型，复现真实ATS的控制和运行规律，结合司机行为仿真的互动操作，对调度人员进行调度培训。本发明专利技术实施例整合列车自动控制ATC仿真系统、列车驾驶仿真系统及调度仿真系统，实现列车驾驶培训与调度培训结合，以提高仿真程度，从而增强培训效果。

【技术实现步骤摘要】
轨道交通模拟系统
本专利技术涉及轨道交通领域，特别涉及一种轨道交通模拟系统。
技术介绍
在现实地铁行车环境中，司机驾驶和OCC(控制中心)培训系统是两个结合的很紧密的环节，调度员根据运营要求及实际运营情况来指导司机行车，遇到突发情况时，调度员会根据情况调整运营策略，并将指令下达给司机。由于地铁规模扩大，合格的地铁操作人员急缺问题日益突出。整体分析我国地铁人员培训的现状，还没有形成比较完善、科学、先进的培训体制和手段，基本难以满足如今地铁发展的巨大需求，常此以往，人员培训问题必将成为制约我国地铁发展的重要因素之一。现有的列车驾驶培训与调度培训独立，仿真程度较低，影响培训效果。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种轨道交通模拟系统，实现列车驾驶培训与调度培训结合，提高仿真程度，从而增强培训效果。本专利技术实施例采用如下技术方案：一种轨道交通模拟系统，系统包括信号仿真系统ATC仿真系统，列车驾驶仿真系统，调度仿真系统；所述ATC仿真系统与所述列车驾驶仿真系统连接，用于根据第一数学模型复现真实列车的控制和运行规律，结合三维视景动态演示对司机进行驾驶培训；所述ATC仿真系统通过网关计算机与所述调度仿真系统连接，根据第二数学模型，复现真实ATS的控制和运行规律，结合司机行为仿真的互动操作，对调度人员进行调度培训；所述ATC仿真系统包括：区域控制器ZC仿真器；所述ZC仿真器用于，模拟实际区域控制器子系统，实现与仿真数据存储单元或实际数据存储单元之间的上电确认逻辑，对仿真车载控制器或实际车载控制器进行移动授权MA设置，向仿真联锁或实际联锁报告以下信息：逻辑区段的占用信息、闭塞分区即正常闭塞分区ARB状态信息、通信车跨压信号机状态信息和信号机强制命令；所述ZC仿真器还用于对实际数据存储单元、实际车载控制器、实际联锁进行功能测试；所述ZC仿真器具备以下至少一种功能：计算列车安全位置，更新轨道占用状态，列车排序，数据库版本号比较，管理临时限速信息，生成信号机强制命令，基于通信的列车控制系统CBTC级别下计算移动授权，列车注销，通信状态监测。可选的，所述ATC仿真系统包括：计算机联锁子系统CI仿真器；所述CI仿真器用于模拟实际联锁子系统：通过分析轨旁设备的实时状态，逻辑区段的空闲信息，信号机状态和强制命令，ARB状态，停稳信息，设置轨旁设备的状态，从而实现对仿真环境中的进路、信号机和道岔的集中控制；所述CI仿真器具备以下至少一种功能：设备表示功能，轨道空闲处理，道岔控制，安全门控制，进路控制，信号机控制，自动排路功能，封锁轨道区段，禁止排列进路，列车换向，取消运营停车点，锁闭道岔以禁止转换，转换道岔，封锁道岔以禁止排列进路，信号机封锁，信号机的自动进路排列，进路监控，输入或输出设备命令，操作模式转换。可选的，所述ATC仿真系统包括：车载控制器VOBC仿真器；所述VOBC仿真器用于模拟实际VOBC子系统，实现列车点式级别的行车或CBTC级别的行车，模拟真实列车的AM驾驶模式或CM驾驶模式切换，列车进站停车，车门与屏蔽门联动中的至少一种功能；所述VOBC仿真器具备以下至少一种功能：列车位置测定，超速防护，列车车门监控与控制，列车完整性监督，零速检测，列车折返，退行防护，驾驶模式管理，红灯误触发防护，列车注册，跳停扣车管理，故障注入。可选的，所述ATC仿真系统包括：轨旁设备仿真器；所述轨旁设备仿真器通过读取数据库中各设备的描述信息，在轨旁界面上按数据库中描述的位置和类型显示轨旁设备，并且在设备表示图案的附近显示设备的编号和名称信息；所述轨旁设备仿真器具备如下至少一种功能：轨旁设备状态显示，轨旁设备的控制及故障注入，报文转发。可选的，所述列车驾驶仿真系统包括驾驶台系统、人机交互系统、三维视景系统，所述驾驶台系统与三维视景系统连接；所述ATC仿真系统分别与所述驾驶台系统、所述人机交互系统、所述三维视景系统连接；所述三维视景系统根据列车的行车位置变化场景，实时显示线路、线路周围视景以及轨旁设备的状态，根据列车运行速度刷新周围视景的显示；所述列车驾驶仿真系统具有以下至少一种功能：常规列车驾驶，信号控制下驾驶，列车追踪驾驶，按计划行车及考核，运营间隔调整控制，列车跳停或扣车控制，配合调度中心或车站的应急处理演练，故障注入。可选的，所述调度仿真系统用于显示模拟列车移动和轨旁设备的状态变化而产生的模拟数据，响应接收的自动控制请求，响应调度员控制台发出的控制指令；所述调度仿真系统具有如下至少一种功能：行车信息显示，列车进路控制，列车运行控制，列车运行追踪，列车运行描述，运行图/时刻表的管理，列车运行调整，列车运行查询，列车自动监控，站台信息显示与查询，发车计时器显示，临时限速，列车运行统计，车辆段服务功能，车辆运行监视，出入库预告，故障报警，历史回放。可选的，所述VOBC仿真器同时以串口方式与所述人机交互系统进行连接；所述VOBC仿真器将通过司机操纵情况根据列车运行动力学模型算出列车的速度传输到人机交互系统中并显示；所述VOBC仿真器接收所述三维视景系统的列车位置信息修正当前列车位置。可选的，所述ATC仿真系统显示所述VOCB仿真器模拟列车移动和轨旁设备仿真器设备的状态变化而产生的模拟数据；所述ATC仿真系统能够模拟轨旁信号、根据列车运行状态为列车计算移动授权，并将设备状态及列车占压区段信息通过网关发送给工作站；接收所述工作站通过网关发送的控制命令。可选的，所述ATC仿真系统可以注入以下至少一种故障：道岔故障，计轴区段故障，屏蔽门故障，信号机故障，应答器故障。基于上述技术方案，本专利技术实施例的轨道交通模拟系统整合ATC仿真系统、列车驾驶仿真系统及调度仿真系统，实现列车驾驶培训与调度培训结合，以提高仿真程度，从而增强培训效果。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一简单地介绍，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为本专利技术实施例1提供的一种轨道交通摸模拟系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例1提供的一种ATC仿真系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例1提供的一种列车驾驶仿真系统的结构示意图；图4为本专利技术实施例2提供的一种ATC仿真系统与列车驾驶仿真系统的连接示意图；图5为本专利技术实施例2提供的一种ATC仿真系统与调度仿真系统的连接示意图；图6为本专利技术实施例2提供的一种ATC仿真系统与其他设备的连接示意图。附图中：1为脉冲源，2为调制器，3为放大模块，4为光链路模块，5为目标样本，6为光学循环器，7为带宽示波器，31为掺铒光纤放大器，32为拉曼放大器，41为1/2λ偏光器，42为1/4λ偏光器、43为衍射光栅、44为透镜。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地描述，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做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。实施例1如图1所示，本实施例提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道交通模拟系统，其特征在于，所述系统包括信号仿真系统ATC仿真系统，列车驾驶仿真系统，调度仿真系统；所述ATC仿真系统与所述列车驾驶仿真系统连接，用于根据第一数学模型复现真实列车的控制和运行规律，结合三维视景动态演示对司机进行驾驶培训；所述ATC仿真系统通过网关计算机与所述调度仿真系统连接，根据第二数学模型，复现真实ATS的控制和运行规律，结合司机行为仿真的互动操作，对调度人员进行调度培训。

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通模拟系统，其特征在于，所述系统包括信号仿真系统ATC仿真系统，列车驾驶仿真系统，调度仿真系统；所述ATC仿真系统与所述列车驾驶仿真系统连接，用于根据第一数学模型复现真实列车的控制和运行规律，结合三维视景动态演示对司机进行驾驶培训；所述ATC仿真系统通过网关计算机与所述调度仿真系统连接，根据第二数学模型，复现真实ATS的控制和运行规律，结合司机行为仿真的互动操作，对调度人员进行调度培训；所述ATC仿真系统包括：区域控制器ZC仿真器；所述ZC仿真器用于，模拟实际区域控制器子系统，实现与仿真数据存储单元或实际数据存储单元之间的上电确认逻辑，对仿真车载控制器或实际车载控制器进行移动授权MA设置，向仿真联锁或实际联锁报告以下信息：逻辑区段的占用信息、闭塞分区即正常闭塞分区ARB状态信息、通信车跨压信号机状态信息和信号机强制命令；所述ZC仿真器还用于对实际数据存储单元、实际车载控制器、实际联锁进行功能测试；所述ZC仿真器具备以下至少一种功能：计算列车安全位置，更新轨道占用状态，列车排序，数据库版本号比较，管理临时限速信息，生成信号机强制命令，基于通信的列车控制系统CBTC级别下计算移动授权，列车注销，通信状态监测。2.根据权利要求1所述的轨道交通模拟系统，其特征在于，所述ATC仿真系统包括：计算机联锁子系统CI仿真器；所述CI仿真器用于模拟实际联锁子系统：通过分析轨旁设备的实时状态，逻辑区段的空闲信息，信号机状态和强制命令，ARB状态，停稳信息，设置轨旁设备的状态，从而实现对仿真环境中的进路、信号机和道岔的集中控制；所述CI仿真器具备以下至少一种功能：设备表示功能，轨道空闲处理，道岔控制，安全门控制，进路控制，信号机控制，自动排路功能，封锁轨道区段，禁止排列进路，列车换向，取消运营停车点，锁闭道岔以禁止转换，转换道岔，封锁道岔以禁止排列进路，信号机封锁，信号机的自动进路排列，进路监控，输入或输出设备命令，操作模式转换。3.根据权利要求1所述的轨道交通模拟系统，其特征在于，所述ATC仿真系统包括：车载控制器VOBC仿真器；所述VOBC仿真器用于模拟实际VOBC子系统，实现列车点式级别的行车或CBTC级别的行车，模拟真实列车的AM驾驶模式或CM驾驶模式切换，列车进站停车，车门与屏蔽门联动中的至少一种功能；所述VOBC仿真器具备以下至少一种功能：列车位置测定，超速防护，列车车门监控与控制，列车完整性监督，零速检测，列车折返，退行防护，驾驶模式管理，红灯误触发防护，列车注册，跳停扣车管理，故障注入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏伟，杜恒，李萍，徐文升，
申请(专利权)人：北京交控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11