列车驾驶模拟器控制信号数据库、建立方法及培训系统技术方案

本发明专利技术公开了列车驾驶模拟器控制信号数据库、建立方法及培训系统，其技术方案要点是：建立相应的车辆动力学模型，并采集司机室的振动信号；将目标线路按运行工况进行分类、统计，并制定车辆动力学仿真矩阵和检索策略；根据车辆动力学仿真矩阵在车辆动力学模型中设置相应环境，并结合振动信号进行动力学仿真后得到振动信号文件；将振动信号文件储存到列车振动数据库相应的存放位置；建立振动信号的检索程序和信号检查界面；建立实现运动平台信号调用功能的调用接口。本发明专利技术可为列车驾驶模拟器提供更加真实、全面的运动平台控制信息，为受训司机提供一个更加真实的司机室振动环境、提高司机培训质量、确保列车安全运行。

【技术实现步骤摘要】
列车驾驶模拟器控制信号数据库、建立方法及培训系统
本专利技术涉及轨道交通驾驶培训领域，更具体地说，它涉及列车驾驶模拟器控制信号数据库、建立方法及培训系统。
技术介绍
在列车司机培训体系中，动感仿真模拟器的优势在于能够通过控制运动平台，为受训司机模拟列车运行过程中司机室的振动环境，提供一个“声-动-画”三位一体的沉浸感培训体验，提高司机培训效果，更好地保证列车的运行品质与安全。列车驾驶动感仿真模拟器通过实时控制六自由度运动平台模拟列车运行过程中司机室的振动环境。运动平台控制信号直接决定了列车驾驶动感仿真模拟器的动感逼真程度。六自由度运动平台一般可以同时提供6个自由度的位移、速度、加速度控制接口，共计18个控制接口。动感仿真模拟器设计人员可以根据不同需要，向这18个控制接口输入动感控制信号，实现不同的动感效果。虽然六自由度运动平台能够开放18组控制信号，但现阶段的列车动感仿真模拟器往往通过1到2个自由度控制信号的叠加来实现动感效果：如通过横向（车轴轴向）、垂向（重力方向）来模拟列车运行中的随机振动效果。且运动平台输入信号普遍采用公式来计算运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.列车驾驶模拟器动感控制信号数据库建立方法，其特征是，包括以下步骤：/nS1：根据列车驾驶模拟器的目标车型以及目标车型的动力学参数建立相应的车辆动力学模型，并采集动力学仿真过程中不同运行工况下司机室的振动信号，振动信号包括6自由度的位移、速度、加速度；/nS2：根据列车驾驶模拟器的目标线路按运行工况进行分类、统计，并制定车辆动力学仿真矩阵和检索策略；/nS3：根据车辆动力学仿真矩阵在车辆动力学模型中设置相应环境，并结合振动信号进行动力学仿真后得到振动信号文件；/nS4：根据检索策略将振动信号文件储存到列车振动数据库相应的存放位置；/nS5：根据检索策略、列车振动数据库的存放位置建立振动信号的...

【技术特征摘要】
1.列车驾驶模拟器动感控制信号数据库建立方法，其特征是，包括以下步骤：
S1：根据列车驾驶模拟器的目标车型以及目标车型的动力学参数建立相应的车辆动力学模型，并采集动力学仿真过程中不同运行工况下司机室的振动信号，振动信号包括6自由度的位移、速度、加速度；
S2：根据列车驾驶模拟器的目标线路按运行工况进行分类、统计，并制定车辆动力学仿真矩阵和检索策略；
S3：根据车辆动力学仿真矩阵在车辆动力学模型中设置相应环境，并结合振动信号进行动力学仿真后得到振动信号文件；
S4：根据检索策略将振动信号文件储存到列车振动数据库相应的存放位置；
S5：根据检索策略、列车振动数据库的存放位置建立振动信号的检索程序和信号检查界面；
S6：根据检索策略建立可与运动平台控制程序连接以实现运动平台信号调用功能的调用接口。


2.根据权利要求1所述的列车驾驶模拟器动感控制信号数据库建立方法，其特征是，所述步骤S1中，动力学参数包括惯性参数、几何参数、悬挂参数、轮轨参数；振动信号通过在司机室地板位置建立虚拟振动信号传感器进行采集。


3.根据权利要求1所述的列车驾驶模拟器动感控制信号数据库建立方法，其特征是，所述步骤S2中，车辆动力学仿真矩阵具体为：
S21：目标线路分为直线类型L、道岔类型T、坡道类型S、曲线类型C，并统计各个类型的参数；
道岔类型T的参数包含道岔型号；
坡道类型S的参数包含坡度、坡道长度；
曲线类型C的参数包含曲线半径、曲线长度；
S22：确定各线路情况的速度范围；
直线情况的车辆运行速度不高于列车最高运行速度；
道岔情况的车辆运行速度不高于道岔最高允许通过速度；
坡道情况的车辆运行速度不高于最高坡道限行速度；
曲线情况的车辆运行速度不高于最高通过速度，具体为：

；
式中，r为曲线半径，g为重力加速度，c为曲线超高；
S23：以目标线路所包含的线路类型为第1维度，各线路类型下检索指标01、检索指标02分别为第2、3维度，各线路情况的速度范围为第4维度的方式建立车辆动力学仿真矩阵，具体为：
直线情况下，振动信号获取矩阵ML为阶数组，为直线工况速度情况个数：

；
道岔情况下，振动信号获取矩阵MT包含T个阶数组，其中T为道岔种类，为道岔工况速度情况个数：

；
坡道情况下，振动信号获取矩阵MS包含G个矩阵，其中G为线路坡度种类；每个坡度矩阵为矩阵，其中为坡度为G的坡道长度种类个数，为各坡道长度的坡道通过速度情况个数：

；
曲线情况下，振动信号获取矩阵MC包含R个矩阵，其中R为线路包含的曲线半径种类；每个曲线矩阵为矩阵，其中为半径为R的曲线长度种类个数，为各曲线长度的曲线通过速度情况个数：

。


4.根据权利要求3所述的列车驾驶模拟器动感控制信号数据库建立方法，其特征是，所述步骤S2中，检索策略具体为：
直线情况下，线路类型>运行速度；
道岔情况下，线路类型>道岔类型>运行速度；
坡道情况下，线路类型>...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春胜，张馨月，唐中军，王坤，叶东，黄成周，李跃宗，章磊，
申请(专利权)人：成都运达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51