轨旁仿真方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种轨旁仿真方法及系统，具体包括：采集包括信号机和道岔转辙机的实际设备的实际状态信号，模拟采集虚拟设备的虚拟状态信号；结合实际状态信号和虚拟状态信号更新模拟线路运行状态，包括结合信号机和道岔转辙机的实际状态信号更新模拟线路中的进路状态和道岔状态；将所述模拟线路运行状态以图形界面向用户输出；根据所述线路运行状态结合用户指令输出设备控制信号；根据所述设备控制信号对所述虚拟设备的数学模型进行相应的模拟控制操作；根据所述设备控制信号对所述实际设备进行相应的实际控制操作，包括根据所述设备控制信号控制信号机的显示状态和道岔的正反位状态。本发明专利技术可以实现轨旁系统的半实物仿真，有助于设备测试和运营人员的培训。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种轨旁仿真方法及系统，具体包括：采集包括信号机和道岔转辙机的实际设备的实际状态信号，模拟采集虚拟设备的虚拟状态信号；结合实际状态信号和虚拟状态信号更新模拟线路运行状态，包括结合信号机和道岔转辙机的实际状态信号更新模拟线路中的进路状态和道岔状态；将所述模拟线路运行状态以图形界面向用户输出；根据所述线路运行状态结合用户指令输出设备控制信号；根据所述设备控制信号对所述虚拟设备的数学模型进行相应的模拟控制操作；根据所述设备控制信号对所述实际设备进行相应的实际控制操作，包括根据所述设备控制信号控制信号机的显示状态和道岔的正反位状态。本专利技术可以实现轨旁系统的半实物仿真，有助于设备测试和运营人员的培训。【专利说明】轨旁仿真方法及系统
本专利技术涉及交通运输领域，具体涉及一种轨旁仿真方法及系统。
技术介绍
国产 CBTC 系统(Communication Based Train Control System,基于无线通信的列车控制系统)是一种列车自动控制系统，基于移动闭塞列车间隔的原理，实现对列车的控制，主要适用于地铁、轻轨系统。国产CBTC系统中的系统控制等级支持多种控制模式，从基于半自动闭塞的站间闭塞到基于固定闭塞原理和应答器的点式控制等级，再到使用高精度列车定位、车地连续双向通讯的CBTC控制等级。能够允许覆盖同一个信号系统下不同自动化等级的运行、不同性质列车的混运及多种驾驶模式的应用，也使系统具备后备模式的运行可能。为了使地铁运营人员熟悉CBTC系统的操作方式及故障情况下的处理方式(比如调度员、站务员对运营行车指挥设备进行操作)，需要对运营人员进行培训，以往这类培训都在实际线路上，使用实际的轨旁设备进行培训，这样可以让运营人员了解实际设备的正常运行流程，快速地熟悉实际设备。但实际系统中的信号都是实际的列车运行信号，难以向人展示其信号接口的具体情况；而且实际的设备中也不允许进行故障的注入，不能让人了解设备故障时的具体情形以及对应的处理流程；另外，使用实际设备进行测试和培训会对实际的线路运营造成影响，实际进行的成本相当高。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供一种轨旁仿真方法及系统，可以实现轨旁系统的半实物仿真，有助于设备测试和运营人员的培训。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现:一种轨旁仿真方法，其特征在于，该方法包括:采集包括信号机和道岔转辙机的实际设备的实际状态信号；加载模拟线路上虚拟设备的数学模型，并采集这些虚拟设备的虚拟状态信号；结合所述实际状态信号和所述虚拟状态信号更新模拟线路运行状态，包括结合信号机和道岔转辙机的实际状态信号更新模拟线路中的进路状态和道岔状态；将所述模拟线路运行状态以图形界面向用户输出；根据所述线路运行状态结合用户指令输出设备控制信号；根据所述设备控制信号对所述虚拟设备的数学模型进行相应的模拟控制操作；根据所述设备控制信号对所述实际设备进行相应的实际控制操作，包括根据所述设备控制信号控制信号机的显示状态和道岔的正反位状态。优选地，所述采集这些虚拟设备的虚拟状态信号包括采集虚拟计轴输出的列车位置信号；结合所述实际状态信号和所述虚拟状态信号更新模拟线路运行状态包括结合所述列车位置信号更新模拟线路中各列车的位置。优选地，所述实际状态信号包括车门开关信号；所述根据所述设备控制信号对所述实际设备进行相应的实际控制操作包括根据车门开关控制信号进行相应地车门开关操作。优选地，所述实际状态信号包括屏蔽门开关信号；所述根据所述设备控制信号对所述实际设备进行相应的实际控制操作包括根据屏蔽门开关控制信号进行相应地屏蔽门开关操作。优选地，根据所述线路运行状态结合用户指令输出设备控制信号包括:在用户指令包括自动控制功能开启时，按预定逻辑判断关系根据所述线路运行状态结合用户指令自动地输出设备控制信号，所述预定逻辑判断关系由实际线路运行中的轨旁操作控制方法确定。一种轨旁仿真系统，其特征在于，该系统包括:实际信号采集模块，用于采集包括信号机和道岔转辙机的实际设备的实际状态信号;虚拟信号采集模块，用于加载模拟线路上虚拟设备的数学模型，并采集这些虚拟设备的虚拟状态信号；模拟线路运行状态更新模块，用于结合所述实际状态信号和所述虚拟状态信号更新模拟线路运行状态；所述模拟线路运行状态更新模块包括进路状态更新单元，用于结合信号机的实际状态信号更新模拟线路中的进路状态；所述模拟线路运行状态更新模块还包括道岔状态更新单元，用于结合道岔转辙机的实际状态信号更新模拟线路中的道岔状态；用户输出模块，用于将所述模拟线路运行状态以图形界面向用户输出；设备控制信号输出模块，用于根据所述线路运行状态结合用户指令输出设备控制信号;虚拟控制操作模块，用于根据所述设备控制信号对所述虚拟设备的数学模型进行相应的模拟控制操作；实际控制操作模块，用于根据所述设备控制信号对所述实际设备进行相应的实际控制操作；所述实际控制操作模块包括信号机控制操作单元，用于根据所述设备控制信号控制信号机的显示状态；所述实际控制操作模块还包括道岔控制操作单元，用于根据所述设备控制道岔的正反位状态。优选地，所述实际信号采集模块包括列车位置信号采集单元，用于采集虚拟计轴输出的列车位置信号；所述模拟线路运行状态更新模块还包括列车位置更新单元，用于结合所述列车位置信号更新模拟线路中各列车的位置。优选地，所述实际信号采集模块包括车门开关信号采集单元，用于采集车门的车门开关信号；所述实际控制操作模块还包括车门开关控制操作单元，用于采集车门的车门开关信号。优选地，所述实际信号采集模块包括屏蔽门开关信号采集单元，用于采集屏蔽门的屏蔽门开关信号；所述实际控制操作模块还包括屏蔽门开关控制操作单元，用于根据屏蔽门开关控制信号进行相应地屏蔽门开关操作。优选地，所述设备控制信号输出模块包括自动控制单元，用于在用户指令包括自动控制功能开启时，按预定逻辑判断关系根据所述线路运行状态结合用户指令自动地输出设备控制信号，所述预定逻辑判断关系由实际线路运行中的轨旁操作控制方法确定。(三)有益效果本专利技术至少具有如下的有益效果:本专利技术在一条模拟线路上设置了实际设备和由计算机模拟的虚拟设备，并在这些设备的基础上完成了对用户的模拟线路运行状态的图形输出，和用户对这些设备发送控制指令的用户输入，构建了有实际设备参与的轨旁仿真系统。相比较
技术介绍
而言，本专利技术可以模拟出各个数据接口、逻辑接口和电气接口的连接传输状态，让用户可以感知到更多轨旁设备的实际处理流程中的具体信息。还可以实现各种故障的注入，让用户可以具体了解故障的形成、症状和处理流程。另外本专利技术所需要的具体装置少而简单，可以大大降低测试和培训成本。而且，相比较完全虚拟的轨旁仿真方法而言，本专利技术由于使用了实际装置，可以更直观地向用户展现实际的线路运行流程，不仅可靠程度更高，还可以方便地基于实际装置进行实际应用调试，应用面更广。当然，实施本专利技术的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。【专利附图】【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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建兴，张宏伟，杨建山，杜恒，
申请(专利权)人：北京交控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：