一种车辆运行仿真系统技术方案

本申请实施例公开了一种车辆运行仿真系统，通过建立具有线路单元、车辆单元、运行控制单元和牵引供电单元的仿真系统，可以在模拟轨道上模拟实际的列车的运行，通过建立的四个单元之间的信息交互来模拟真实情况下列车运行系统中各个子系统的交互过程，由此可以实现对于磁浮列车的运行系统进行全方面的仿真模拟，可以完整反映真实的运行系统的子系统之间的连接状态和互相影响的关系，有利于对高速磁浮列车的运行系统进行整体的研究与测试。

A vehicle operation simulation system

【技术实现步骤摘要】
一种车辆运行仿真系统
本申请涉及交通领域，尤其涉及一种车辆运行仿真系统。
技术介绍
随着磁浮技术的快速发展，目前已具有可以实现高速运行能力的磁浮列车以及相关运行系统。运行系统由多个子系统组成，各个子系统之间具有紧密的联系，通过获取其他子系统提供的信息或者是指令实现该子系统的功能，最终实现磁浮列车的正常运行。当磁浮列车正式投入运行之前，需要先对列车以及运行系统进行初步的调试，以确保各个关键设备的性能正常。在现有技术中，具有针对各个运行系统的子系统搭建的仿真平台，可以用于对各个子系统进行性能验证。但是，上述子系统仿真平台仅能对运行系统中的局部性能进行验证分析，在验证的过程中，缺乏与其他子系统之间的关联，导致了上述的仿真平台仅能对于部分子系统或者是子系统中的部分关键设备进行仿真和测试，无法模拟列车整体的运行情况。所以，仅通过现有技术中的子系统的仿真平台，难以实现对于磁浮列车的运行系统的运行情况进行全方面的模拟，影响了对于磁浮列车以及运行系统的整体测试效果。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述技术问题，本申请提供了一种车辆运行仿真系统，以解决现有技术中无法对磁浮列车的运行系统进行较为全面的测试的问题。为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：一种车辆运行仿真系统，包括线路单元、车辆单元、运行控制单元和牵引供电单元；其中，所述车辆单元，用于在所述线路单元建立的模拟轨道上运行模拟车辆；根据所述模拟车辆的运行状态向所述运行控制单元发送运行状态信息，根据所述模拟车辆的速度位置状态向所述牵引供电单元和所述运行控制单元发送所述模拟车辆的速度位置信息；所述牵引供电单元，用于通过提供模拟牵引电能和驱动模拟电机，控制所述模拟车辆运行，向所述运行控制单元发送牵引供电信息；所述运行控制单元，用于根据所述牵引供电信息、所述速度位置信息和预先设置的目标牵引状态生成牵引调整指令，并向所述牵引供电单元发送；根据所述运行状态信息、所述速度位置信息和预先设置的目标运行状态生成运行调整指令，并向所述车辆单元发送；所述牵引供电单元，还用于根据所述速度位置信息和所述牵引调整指令通过调整所述模拟牵引电能和所述模拟电机，调整所述模拟车辆运行；所述车辆单元，还用于根据所述运行调整指令调整所述模拟车辆的运行状态。可选的，所述运行控制单元包括：中央运行控制单元和分区运行控制单元；其中，所述分区运行控制单元对应于模拟轨道的轨道分区；所述牵引供电单元为与分区运行控制单元对应的分区牵引供电单元；所述分区运行控制单元，用于接收所述车辆单元在对应的轨道分区上运行的模拟车辆的运行状态信息和速度位置信息，将所述运行状态信息和所述速度位置信息发送至所述中央运行控制单元，将所述速度位置信息发送至对应的分区牵引供电单元；将所述对应的分区牵引供电单元发送的牵引供电信息发送至所述中央运行控制单元；所述中央运行控制单元，用于根据所述牵引供电信息、所述速度位置信息和预先设置的目标牵引状态生成牵引调整指令，并通过所述分区运行控制单元向所述对应的分区牵引供电单元发送；根据所述运行状态信息、所述速度位置信息和预先设置的目标运行状态生成运行调整指令，并通过所述分区运行控制单元向所述车辆单元发送。可选的，所述中央运行控制单元还包括：分区切换控制子单元，用于根据所述速度位置信息和从所述线路单元中获取的模拟轨道信息确定所述模拟车辆的当前位置；若所述当前位置在待切换位置区间中时，向所述当前位置所在轨道分区的下一轨道分区所对应的分区运行控制单元发送接管指令，以便通过所述下一轨道分区对应的分区运行控制单元接收牵引供电信息、速度位置信息和运行状态信息，向下一轨道分区对应的分区牵引供电单元发送牵引调整指令。可选的，所述中央运行控制单元还包括：安全距离控制子单元，用于当所述模拟轨道上具有多个模拟车辆运行时，根据模拟车辆的速度位置信息得到所述模拟车辆与其他模拟车辆之间的行驶距离；当所述行驶距离小于预设的安全距离时，生成距离调整指令和/或运行距离调整指令；当生成距离调整指令时，通过所述模拟车辆所在的轨道分区所对应的分区运行控制单元，向对应的分区牵引供电单元发送所述距离调整指令；当生成运行距离调整指令时，向所述车辆单元发送运行距离调整指令，以便调整所述模拟车辆与其他模拟车辆之间的行驶距离。可选的，所述线路单元，还包括：道岔子单元，用于在所述模拟轨道上建立道岔；所述分区运行控制单元，还包括：道岔控制子单元，用于根据道路调整指令控制所述模拟轨道进行道岔转换；其中，所述道路调整指令是所述中央运行控制单元根据所述模拟车辆的速度位置信息和预先设置的目标运行轨道生成的。可选的，所述运行控制单元还包括：车载运行控制单元，用于接收由中央运行控制单元通过分区运行控制单元发送的安全控制指令，根据所述安全控制指令控制所述模拟车辆的运行状态；其中，所述安全控制指令是所述中央运行控制单元根据所述牵引供电信息、所述速度位置信息、所述运行状态信息和预先设置的安全运行状态生成的。可选的，所述系统还包括：无线通信单元，用于通过车地无线通信设备传输所述车辆单元向所述运行控制单元发送的所述速度位置信息和所述运行状态信息；通过所述车地无线通信设备传输所述车辆单元向所述牵引供电单元发送的所述速度位置信息；通过所述车地无线通信设备传输所述运行控制单元向所述车辆单元发送的所述运行调整指令。可选的，所述车辆单元包括：定位子单元、信息采集子单元、车辆控制子单元和车辆模型子单元；其中，所述定位子单元，用于根据所述模拟车辆的速度位置状态向所述牵引供电单元和所述运行控制单元发送所述模拟车辆的速度位置信息；所述信息采集子单元，用于根据所述模拟车辆的运行状态向所述运行控制单元发送运行状态信息；所述车辆控制子单元，用于根据所述速度位置信息和所述运行调整指令通过所述车辆模型子单元调整所述模拟车辆的运行状态；所述车辆模型子单元，用于在所述线路单元建立的模拟轨道上运行模拟车辆；获取对模拟车辆的调整结果，将所述调整结果反馈至所述车辆控制子单元，以便所述车辆控制子单元通过所述调整结果实现对所述模拟车辆运行状态的调整。可选的，所述车辆控制子单元，包括：悬浮子单元、导向子单元和制动子单元；所述悬浮子单元，用于根据悬浮指令通过悬浮控制器控制所述悬浮模拟负载，调整所述模拟车辆的悬浮状态；所述导向子单元，用于根据导向指令通过导向控制器控制所述导向模拟负载，调整所述模拟车辆的导向状态；所述制动子单元，用于根据制动指令通过制动控制器控制所述制动模拟负载，调整所述模拟车辆的制动状态；其中，所述悬浮指令、所述导向指令和所述制动指令是根据所述速度位置信息和所述运行调整指令生成的；所述车辆模型子单元，包括：车辆仿真子单元和动力检测子单元；其中，所述车辆仿真子单元，用于在所述线路单元建立的模拟轨道上运行模拟车辆；所述动力检测子单元，用于通过悬浮接口、导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆运行仿真系统，其特征在于，包括线路单元、车辆单元、运行控制单元和牵引供电单元；其中，/n所述车辆单元，用于在所述线路单元建立的模拟轨道上运行模拟车辆；根据所述模拟车辆的运行状态向所述运行控制单元发送运行状态信息，根据所述模拟车辆的速度位置状态向所述牵引供电单元和所述运行控制单元发送所述模拟车辆的速度位置信息；/n所述牵引供电单元，用于通过提供模拟牵引电能和驱动模拟电机，控制所述模拟车辆运行，向所述运行控制单元发送牵引供电信息；/n所述运行控制单元，用于根据所述牵引供电信息、所述速度位置信息和预先设置的目标牵引状态生成牵引调整指令，并向所述牵引供电单元发送；根据所述运行状态信息、所述速度位置信息和预先设置的目标运行状态生成运行调整指令，并向所述车辆单元发送；/n所述牵引供电单元，还用于根据所述速度位置信息和所述牵引调整指令通过调整所述模拟牵引电能和所述模拟电机，调整所述模拟车辆运行；/n所述车辆单元，还用于根据所述运行调整指令调整所述模拟车辆的运行状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种车辆运行仿真系统，其特征在于，包括线路单元、车辆单元、运行控制单元和牵引供电单元；其中，
所述车辆单元，用于在所述线路单元建立的模拟轨道上运行模拟车辆；根据所述模拟车辆的运行状态向所述运行控制单元发送运行状态信息，根据所述模拟车辆的速度位置状态向所述牵引供电单元和所述运行控制单元发送所述模拟车辆的速度位置信息；
所述牵引供电单元，用于通过提供模拟牵引电能和驱动模拟电机，控制所述模拟车辆运行，向所述运行控制单元发送牵引供电信息；
所述运行控制单元，用于根据所述牵引供电信息、所述速度位置信息和预先设置的目标牵引状态生成牵引调整指令，并向所述牵引供电单元发送；根据所述运行状态信息、所述速度位置信息和预先设置的目标运行状态生成运行调整指令，并向所述车辆单元发送；
所述牵引供电单元，还用于根据所述速度位置信息和所述牵引调整指令通过调整所述模拟牵引电能和所述模拟电机，调整所述模拟车辆运行；
所述车辆单元，还用于根据所述运行调整指令调整所述模拟车辆的运行状态。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述运行控制单元包括：中央运行控制单元和分区运行控制单元；其中，所述分区运行控制单元对应于模拟轨道的轨道分区；
所述牵引供电单元为与分区运行控制单元对应的分区牵引供电单元；
所述分区运行控制单元，用于接收所述车辆单元在对应的轨道分区上运行的模拟车辆的运行状态信息和速度位置信息，将所述运行状态信息和所述速度位置信息发送至所述中央运行控制单元，将所述速度位置信息发送至对应的分区牵引供电单元；将所述对应的分区牵引供电单元发送的牵引供电信息发送至所述中央运行控制单元；
所述中央运行控制单元，用于根据所述牵引供电信息、所述速度位置信息和预先设置的目标牵引状态生成牵引调整指令，并通过所述分区运行控制单元向所述对应的分区牵引供电单元发送；根据所述运行状态信息、所述速度位置信息和预先设置的目标运行状态生成运行调整指令，并通过所述分区运行控制单元向所述车辆单元发送。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述中央运行控制单元还包括：
分区切换控制子单元，用于根据所述速度位置信息和从所述线路单元中获取的模拟轨道信息确定所述模拟车辆的当前位置；若所述当前位置在待切换位置区间中时，向所述当前位置所在轨道分区的下一轨道分区所对应的分区运行控制单元发送接管指令，以便通过所述下一轨道分区对应的分区运行控制单元接收牵引供电信息、速度位置信息和运行状态信息，向下一轨道分区对应的分区牵引供电单元发送牵引调整指令。


4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述中央运行控制单元还包括：
安全距离控制子单元，用于当所述模拟轨道上具有多个模拟车辆运行时，根据模拟车辆的速度位置信息得到所述模拟车辆与其他模拟车辆之间的行驶距离；当所述行驶距离小于预设的安全距离时，生成距离调整指令和/或运行距离调整指令；
当生成距离调整指令时，通过所述模拟车辆所在的轨道分区所对应的分区运行控制单元，向对应的分区牵引供电单元发送所述距离调整指令；当生成运行距离调整指令时，向所述车辆单元发送运行距离调整指令，以便调整所述模拟车辆与其他模拟车辆之间的行驶距离。


5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述线路单元，还包括：道岔子单元，用于在所述模拟轨道上建立道岔；
所述分区运行控制单元，还包括：
道岔控制子单元，用于根据道路调整指令控制所述模拟轨道进行道岔转换；其中，所述道路调整指令是所述中央运行控制单元根据所述模拟车辆的速度位置信息和预先设置的目标运行轨道生成的。


6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述运行控制单元还包括：
车载运行控制单元，用于接收由中央运行控制单元通过分区运行控制单元发送的安全控制指令，根据所述安全控制指令控制所述模拟车辆的运行状态；其中，所述安全控制指令是所述中央运行控制单元根据所述牵引供电信息、所述速度位置信息、所述运行状态信息和预先设置的安全运行状态生成的。


7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志强，吴冬华，类延霄，王云飞，田毅，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37