一种全自动列车驾驶模拟系统技术方案

本发明专利技术提供了一种全自动列车驾驶模拟系统，包括：车载实体子系统和计算机模拟子系统，其中，所述车载实体子系统中包括：列车控制和管理系统TCMS模块；所述计算机模拟子系统连接在TCMS网络上，且所述计算机模拟子系统用于根据接收的网络控制信号模拟列车运行状态，并将运行反馈信号发送至所述TCMS模块；其中，所述列车运行状态包括牵引、制动、空调运行及门开关逻辑。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全自动列车驾驶模拟体验，并为列车交通工程的研究提供了精确的研究技术。 1

A fully automatic train driving simulation system

The invention provides a fully automatic train driving simulation system, including the vehicle entity subsystem and the computer simulation subsystem, in which the vehicle entity subsystem includes the train control and management system TCMS module; the computer analog subsystem is connected to the TCMS network, and the computer analog subsystem is used. The train running state is simulated in accordance with the received network control signal and the running feedback signal is sent to the TCMS module, in which the train running state includes traction, braking, air conditioning operation and gate switching logic. The invention has high reliability and perfect function, and can provide an integrated and highly simulated full automatic train driving simulation experience for the train driver, and provides a precise research technique for the research of train traffic engineering. One

【技术实现步骤摘要】
一种全自动列车驾驶模拟系统
本专利技术涉及驾驶仿真
，具体涉及一种全自动列车驾驶模拟系统。
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全自动列车驾驶模拟系统，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全自动列车驾驶模拟体验，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全自动列车驾驶模拟系统，所述全自动列车驾驶模拟系统包括：车载实体子系统和计算机模拟子系统，其中，所述车载实体子系统中包括：列车控制和管理系统TCMS模块；所述计算机模拟子系统连接在TCMS网络上，且所述计算机模拟子系统用于根据接收的网络控制信号模拟列车运行状态，并将运行反馈信号发送至所述TCMS模块；其中，所述列车运行状态包括牵引、制动、空调运行及门开关逻辑。进一步地，所述车载实体子系统中还包括：相互通信连接的车载信号模块、乘客信息系统PIS/CCTV模块、广播控制模块、门控单元和司机控制器。进一步地，所述计算机模拟子系统包括：牵引和制动模块；所述牵引和制动模块用于模拟列车中的受电装置、主断路器、高压电路、牵引变流器、牵引电机、制动控制系统、空气制动系统、车轮空转滑行保护等相关系统和设备的控制逻辑与功能，且所述牵引和制动模块中设有牵引和制动模型。进一步地，所述牵引和制动模型包括：受电装置的高压电路模型、主电路模型、列车牵引控制电路模型、列车制动控制电路模型、空气制动管路模型、停放制动的电路气路模型、故障模型、主逆变器内部模型和牵引电机内部模型。进一步地，所述计算机模拟子系统包括：辅助供电模块；所述辅助供电模块用于模拟列车的辅助电源设备，并根据电源与自动开关、辅助逆变器、变压器、蓄电池之间的关系，实时更新列车的电源总线状态，其中，所述辅助电源设备包括三相电设备和直流电设备。进一步地，所述计算机模拟子系统包括：门控模块；每个所述门控模块用于模拟控制各独立列车车门，且各列车车门均对应一个所述门控单元。进一步地，所述计算机模拟子系统包括：空调及通风设备模块；所述空调及通风设备模块用于模拟列车中的空调设备和通风设备的控制逻辑，并根据采集的操纵台分别与空调设备和通风设备相关的输入、故障设置及通风电路之间的逻辑关系，计算得到列车空调、通风和加热状态，并根据所述列车空调、通风和加热状态更新所述TCMS模块的输出显示。进一步地，所述计算机模拟子系统包括：列车通信模块；所述列车通信模块用于实现司机控制室中的通讯设备与监控台的通讯设备之间的通信。由上述技术方案可知，本专利技术提供的一种全自动列车驾驶模拟系统，包括：车载实体子系统和计算机模拟子系统，其中，所述车载实体子系统中包括：列车控制和管理系统TCMS模块；所述计算机模拟子系统连接在TCMS网络上，且所述计算机模拟子系统用于根据接收的网络控制信号模拟列车运行状态，并将运行反馈信号发送至所述TCMS模块；其中，所述列车运行状态包括牵引、制动、空调运行及门开关逻辑。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全自动列车驾驶模拟体验，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全自动列车驾驶模拟系统的结构示意图；图2是本专利技术的全自动列车驾驶模拟系统中的计算机模拟子系统的结构示意图；图3是本专利技术的具体应用实例中的全自动列车驾驶模拟系统的结构示意图；图4是本专利技术的具体应用实例中的车载系统控制拓扑示意图；图5是本专利技术的具体应用实例中的计算机模拟子系统的结构示意图；其中，1-车载实体子系统；11-TCMS模块；12-车载信号模块；13-PIS/CCTV模块；14-广播控制模块；15-门控单元；16-司机控制器；2-计算机模拟子系统；21-牵引和制动模块；22-辅助供电模块；23-门控模块；24-空调及通风设备模块；25-列车通信模块。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全自动列车驾驶模拟系统的具体实施方式，参见图1，所述全自动列车驾驶模拟系统具体包括如下内容：车载实体子系统1和计算机模拟子系统2，其中，所述车载实体子系统1中包括：列车控制和管理系统TCMS模块11；所述计算机模拟子系统2连接在TCMS网络上，且所述计算机模拟子系统2用于根据接收的网络控制信号模拟列车运行状态，并将运行反馈信号发送至所述TCMS模块11；其中，所述列车运行状态包括牵引、制动、空调运行及门开关逻辑。可以理解的是，所述列车控制和管理系统TCMS(TrainControlandManagementSystem)模块基于具有高冗余度的标准TCN，该体系结构使用2个标准的TCMS模块11，每半列车(称为车组)一个，TCMS体系结构沿用了HV结构(每个牵引变压器有一个TCMS模块11)，两个模块使用网关通过列车总线进行通信。在上述描述中，所述车载实体子系统1中还具体包括如下内容：相互通信连接的车载信号模块12、乘客信息系统PIS/CCTV模块13、广播控制模块14、门控单元15和司机控制器16。可以理解的是，全自动列车驾驶模拟系统采用半实物仿真方式，其中车载信号模块12、TCMS模块11、PIS/CCTV模块13、广播(PA)模块、门控单元15(1个)和司机控制器16均采用实物；计算机模拟子系统2采用计算机模拟。网络控制软件与实际车辆完全相同，可直接下载到TCMS模块11中央控制单元中运行，计算机模拟子系统2模拟网络(TCMS)模块输入输出信号。仿真时可将每节车当作一个独立的对象，将其中的牵引控制单元、制动控制单元、逻辑单元、空调控制单元、门控器、烟火报警等作为本车对象中的子对象进行计算，而列车总线被当作子对象的输入或输出，司机操纵指令反映在列车总线上，每个CCU、LU、BCU单元、牵引电机根据输入参数进行内部计算，运算后的结果共同改变列车总线的状态，并进一步影响其他电路。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动列车驾驶模拟系统，其特征在于，所述全自动列车驾驶模拟系统包括：车

【技术特征摘要】
1.一种全自动列车驾驶模拟系统，其特征在于，所述全自动列车驾驶模拟系统包括：车载实体子系统和计算机模拟子系统，其中，所述车载实体子系统中包括：列车控制和管理系统TCMS模块；所述计算机模拟子系统连接在TCMS网络上，且所述计算机模拟子系统用于根据接收的网络控制信号模拟列车运行状态，并将运行反馈信号发送至所述TCMS模块；其中，所述列车运行状态包括牵引、制动、空调运行及门开关逻辑。2.根据权利要求1所述的全自动列车驾驶模拟系统，其特征在于，所述车载实体子系统中还包括：相互通信连接的车载信号模块、乘客信息系统PIS/CCTV模块、广播控制模块、门控单元和司机控制器。3.根据权利要求1所述的全自动列车驾驶模拟系统，其特征在于，所述计算机模拟子系统包括：牵引和制动模块；所述牵引和制动模块用于模拟列车中的受电装置、主断路器、高压电路、牵引变流器、牵引电机、制动控制系统、空气制动系统、车轮空转滑行保护等相关系统和设备的控制逻辑与功能，且所述牵引和制动模块中设有牵引和制动模型。4.根据权利要求3所述的全自动列车驾驶模拟系统，其特征在于，所述牵引和制动模型包括：受电装置的高压电路模型、主电路模型、列车牵引控制电路模型、列车制动控制电路模型、空气制动管路模型、停放...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志伟，戴克平，张文彬，金华，陈洪茹，赵爱民，王庆，杜凡，
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