一种轨道交通全自动运行列车多车仿真平台制造技术

本发明专利技术公开了一种轨道交通全自动运行列车多车仿真平台，包括：半实物列车车辆电气仿真单元、虚拟列车群车辆电气仿真单元、列车运行仿真单元、车载信号系统仿真单元和数据组拆包服务器。本发明专利技术在系统架构上，采用实物设备与虚拟系统相结合，既保证了仿真的真实性和准确性，又保证了系统的可拓展性和替换性；在系统功能上实现了列车自动运行控制、系统联动控制响应、状态监测与记录，还支持多车运行控制以便支持多车追踪控制模拟，可用于技术开发、功能验证、操作培训、事后故障追溯分析。事后故障追溯分析。事后故障追溯分析。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道交通全自动运行列车多车仿真平台


[0001]本专利技术涉及轨道交通仿真
，尤其涉及一种轨道交通全自动运行列车多车仿真平台。

技术介绍

[0002]城市轨道交通全自动运行系统是基于现代计算机、通信、自动控制和系统集成等技术发展而成的新一代城市轨道交通系统，车辆系统作为全自动运行系统中乘客运输的直接载体，是保障安全运营、提供舒适和完善乘坐运营服务的关键系统。相比传统的有人驾驶列车，全自动运行列车需要具备更高的自动化程度，具有更全面的状态监测、远程控制及安全联动功能。运营过程中，全自动运行列车在综合监控系统、供电系统、站台门系统、智能运维等系统的综合保障下，依照信号系统的行车控制指令，实现列车间安全追踪和全自动化运行。要确保全自动运行系统和列车运行的安全可靠，针对全自动运行车辆系统功能设计的完整性、安全性、可靠性的测试十分关键，因此需要建立一套具备完整的电气功能、支持单列车子系统功能联动、多车运行控制的仿真系统，用于支持全自动运行列车乃至全自动运行系统技术开发、功能验证、操作培训、事后故障追溯分析，以保障系统安全可靠运营。
[0003]现有的列车仿真中，大都是针对单一车载系统、功能局限于单一系统功能或是几个系统功能，不支持列车级联动功能与列车运行控制仿真，不能满足全自动运行车辆技术开发与验证，不具备全自动运行系统多车运行控制技术开发与验证。
[0004]因此，如何全面的实现轨道交通全自动运行列车多车仿真，是一项亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种轨道交通全自动运行列车多车仿真平台，在系统架构上，采用实物设备与虚拟系统相结合，既保证了仿真的真实性和准确性，又保证了系统的可拓展性和替换性；在系统功能上实现了列车自动运行控制、系统联动控制响应、状态监测与记录，还支持多车运行控制以便支持多车追踪控制模拟，可用于技术开发、功能验证、操作培训、事后故障追溯分析。
[0006]本专利技术提供了一种轨道交通全自动运行列车多车仿真平台，包括：半实物列车车辆电气仿真单元、虚拟列车群车辆电气仿真单元、列车运行仿真单元、车载信号系统仿真单元和数据组拆包服务器；其中：
[0007]所述半实物列车车辆电气仿真单元，用于提供完整的人机交互功能，以实现全自动运行车辆系统联动响应测试与展示；
[0008]所述虚拟列车群车辆电气仿真单元包括多个虚拟列车，用于与所述半实物列车车辆电气仿真单元相结合提供多车追踪运行测试功能；
[0009]所述列车运行仿真单元，用于为整个车辆系统中的每列车提供独立的动力学仿真；
[0010]所述车载信号系统仿真单元，用于为每列车提供单独的列车运行监视、防护与行车控制；
[0011]所述数据组拆包服务器，用于基于以太网通信为所述半实物列车车辆电气仿真单元、虚拟列车群车辆电气仿真单元、列车运行仿真单元和车载信号系统仿真单元提供高速数据组合、拆解和分发服务。
[0012]优选地，所述半实物列车车辆电气仿真单元包括：列车网络控制系统、车载信息监视系统、车载乘客信息系统、第一信号调理单元、第二信号调理单元、司机驾驶模拟操纵台和车辆电气仿真功能模型；其中：
[0013]所述列车网络控制系统、车载信息监视系统和车载乘客信息系统分别通过通信总线与所述第一信号调理单元相连，所述司机驾驶模拟操纵台与所述第二信号调理单元相连，所述第一信号调理单元和第二信号调理单元分别与所述车辆电气仿真功能模型相连。
[0014]优选地，所述车辆电气仿真功能模型包括：逻辑电路、辅助逆变器功能模型、牵引控制系统功能模型、制动控制系统功能模型、照明控制系统功能模型、车门控制单元功能模型、空调系统功能模型、烟火报警系统功能模型、障碍物及脱轨检测系统功能模型、高压受电装置控制模型和故障注入模型。
[0015]优选地，所述通信总线为MVB总线。
[0016]优选地，所述通信总线为以太网总线。
[0017]优选地，所述车载乘客信息系统包括：车载广播装置、车载乘客信息显示装置、车载视频监控装置和乘客紧急呼叫装置。
[0018]优选地，所述虚拟列车群车辆电气仿真单元中的每个虚拟列车包括：列车网络控制系统、司机驾驶模拟操纵台、辅助电力系统功能模型、牵引系统功能模型、制动系统功能模型、照明系统功能模型、车门控制单元功能模型、空调系统功能模型、烟火报警系统功能模型、障碍物及脱轨检测系统功能模型、高压受电装置控制模型和逻辑电路。
[0019]优选地，所述列车运行仿真单元包括：牵引/制动特性模型、运行阻力模型、轮轨模型、运动学模型和线路模型。
[0020]优选地，所述列车运行仿真单元采用实时高精度仿真平台搭建。
[0021]优选地，所述车载信号系统仿真单元包括：分别为每列车提供的车载信号系统。
[0022]综上所述，本专利技术公开了一种轨道交通全自动运行列车多车仿真平台，包括：半实物列车车辆电气仿真单元、虚拟列车群车辆电气仿真单元、列车运行仿真单元、车载信号系统仿真单元和数据组拆包服务器；其中：半实物列车车辆电气仿真单元，用于提供完整的人机交互功能，以实现全自动运行车辆系统联动响应测试与展示；虚拟列车群车辆电气仿真单元包括多个虚拟列车，用于与半实物列车车辆电气仿真单元相结合提供多车追踪运行测试功能；列车运行仿真单元，用于为整个车辆系统中的每列车提供独立的动力学仿真；车载信号系统仿真单元，用于为每列车提供单独的列车运行监视、防护与行车控制；数据组拆包服务器，用于基于以太网通信为半实物列车车辆电气仿真单元、虚拟列车群车辆电气仿真单元、列车运行仿真单元和车载信号系统仿真单元提供高速数据组合、拆解和分发服务。本专利技术在系统架构上，采用实物设备与虚拟系统相结合，既保证了仿真的真实性和准确性，又保证了系统的可拓展性和替换性；在系统功能上实现了列车自动运行控制、系统联动控制响应、状态监测与记录，还支持多车运行控制以便支持多车追踪控制模拟，可用于技术开
发、功能验证、操作培训、事后故障追溯分析。
附图说明
[0023]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，下面描述中的附图仅仅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。
[0024]图1为本专利技术公开的一种轨道交通全自动运行列车多车仿真平台的结构示意图；
[0025]图2为本专利技术公开的一种半实物列车车辆电气仿真单元的结构示意图；
[0026]图3为本专利技术公开的一种虚拟列车群车辆电气仿真单元的结构示意图；
[0027]图4为本专利技术公开的一种列车运行仿真单元的结构示意图；
[0028]图5为本专利技术公开的一种车载信号系统仿真单元的结构示意图。
具体实施方式
[0029]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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通全自动运行列车多车仿真平台，其特征在于，包括：半实物列车车辆电气仿真单元、虚拟列车群车辆电气仿真单元、列车运行仿真单元、车载信号系统仿真单元和数据组拆包服务器；其中：所述半实物列车车辆电气仿真单元，用于提供完整的人机交互功能，以实现全自动运行车辆系统联动响应测试与展示；所述虚拟列车群车辆电气仿真单元包括多个虚拟列车，用于与所述半实物列车车辆电气仿真单元相结合提供多车追踪运行测试功能；所述列车运行仿真单元，用于为整个车辆系统中的每列车提供独立的动力学仿真；所述车载信号系统仿真单元，用于为每列车提供单独的列车运行监视、防护与行车控制；所述数据组拆包服务器，用于基于以太网通信为所述半实物列车车辆电气仿真单元、虚拟列车群车辆电气仿真单元、列车运行仿真单元和车载信号系统仿真单元提供高速数据组合、拆解和分发服务。2.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述半实物列车车辆电气仿真单元包括：列车网络控制系统、车载信息监视系统、车载乘客信息系统、第一信号调理单元、第二信号调理单元、司机驾驶模拟操纵台和车辆电气仿真功能模型；其中：所述列车网络控制系统、车载信息监视系统和车载乘客信息系统分别通过通信总线与所述第一信号调理单元相连，所述司机驾驶模拟操纵台与所述第二信号调理单元相连，所述第一信号调理单元和第二信号调理单元分别与所述车辆电气仿真功能模型相连。3.根据权利要求2所述的平台，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：康远荣，廖云，周开成，吴春玉，宁侨，郭慧蓉，方鹏，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：