轨道交通列车运行仿真方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种轨道交通列车运行仿真方法及系统，该方法包括：响应于用户输入的配置参数，确定目标列车的车辆信息和目标运行轨迹；将目标列车的车辆信息和目标运行轨迹输入列车动力模型中，得到目标列车的动力信息；根据目标列车的动力信息，获取目标列车的空间位置变化信息；将目标列车的空间位置变化信息、目标运行轨迹和轨旁设备的设备信息输入三维视景模型中，得到目标列车的三维视景仿真图。本发明专利技术实现动力计算与三维视景仿真图计算的分离，以为各部分计算提供充足的计算资源和稳定的计算环境，提高计算结果的准确性和可靠性，进而提高列车仿真运行结果的准确性。进而提高列车仿真运行结果的准确性。进而提高列车仿真运行结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
轨道交通列车运行仿真方法及系统


[0001]本专利技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种轨道交通列车运行仿真方法及系统。

技术介绍

[0002]随着城市轨道交通的迅速发展，列车运行的安全问题显得越发重要，对相关技术人员的技能要求越来越高。为快速准确提高列车驾驶员的驾驶技能，需对列车的运行进行模拟仿真。
[0003]现有的列车运行模拟仿真方法，在三维视景仿真中内置列车运行动力仿真，视景画面更新与列车运行逻辑耦合嵌套，并根据外部驾驶台等仿真软件采集到的牵引状态更新列车速度及位置，同步更新司机看到的画面，通过三维视景软件，学员能够立体直观的感受到现场环境，且可感受到具有坡度及弯道等线路环境下的画面，从而掌握在正常、故障和应急环境下的驾驶技能及处理规程。
[0004]在列车运行模拟仿真中嵌套三维视景更新逻辑的方法，可将列车的动力计算及三维画面的更新逻辑嵌套使用；但是，由于三维画面更新需要占用大量的计算资源，导致动力运算的计算资源受限，无法满足列车在不同线路坡度、曲率、隧道等空气阻力、不同列车粘着力及多质点动力计算的复杂需求，进而使得列车仿真运行结果准确性差。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种轨道交通列车运行仿真方法及系统，用以解决现有技术中三维视景仿真中内置列车运行动力仿真，视景画面更新与列车运行逻辑耦合嵌套，导致动力运算的计算资源受限，使得列车仿真运行结果准确性差的缺陷，实现提高列车仿真运行结果的准确性。
[0006]本专利技术提供一种轨道交通列车运行仿真方法，包括：r/>[0007]响应于用户输入的配置参数，确定目标列车的车辆信息和目标运行轨迹；
[0008]将所述目标列车的车辆信息和目标运行轨迹输入列车动力模型中，得到所述目标列车的动力信息；其中，所述动力信息是由所述列车动力模型根据所述车辆信息和目标运行轨迹，仿真所述目标列车沿所述目标运行轨迹运行的过程中产生的；
[0009]根据所述目标列车的动力信息，获取所述目标列车的空间位置变化信息；
[0010]将所述目标列车的空间位置变化信息、所述目标运行轨迹和轨旁设备的设备信息输入三维视景模型中，得到所述目标列车的三维视景仿真图。
[0011]根据本专利技术提供的一种轨道交通列车运行仿真方法，所述将所述目标列车的车辆信息和目标运行轨迹输入列车动力模型中，得到所述目标列车的动力信息，包括：
[0012]将所述目标列车的车辆信息和目标运行轨迹输入所述列车动力模型中，由所述列车动力模型从所述目标列车的车辆信息和目标运行轨迹中的线路信息中获取多个目标受力项的参数信息，根据各目标受力项的参数信息和各目标受力项的受力模型，计算得到各
目标受力项的受力信息，并根据所述多个目标受力项的受力信息，计算得到所述动力信息。
[0013]根据本专利技术提供的一种轨道交通列车运行仿真方法，所述受力信息包括基本阻力和附加阻力；
[0014]所述附加阻力包括坡道附加阻力、曲线附加阻力和隧道附加阻力；
[0015]所述基本阻力包括轴承阻力、滚动阻力、滑动阻力、冲击与振动阻力和空气阻力。
[0016]根据本专利技术提供的一种轨道交通列车运行仿真方法，所述根据所述多个目标受力项的受力信息，计算得到所述动力信息，包括：
[0017]基于所述列车动力模型中的多质点动力学模型，以及所述多个目标受力项的受力信息，对所述目标列车的牵引力或制动力进行计算；
[0018]根据计算结果，获取所述动力信息。
[0019]根据本专利技术提供的一种轨道交通列车运行仿真方法，所述将所述目标列车的空间位置变化信息、所述目标运行轨迹和轨旁设备的设备信息输入三维视景模型中，得到所述目标列车的三维视景仿真图，包括：
[0020]将所述目标列车的空间位置变化信息、所述目标运行轨迹和所述轨旁设备的设备信息输入三维视景模型中，由所述三维视景模型根据所述目标运行轨迹和所述轨旁设备的设备信息获取所述轨旁设备在所述目标运行轨迹上的空间位置信息，并根据所述轨旁设备在所述目标运行轨迹上的空间位置信息、所述目标列车的空间位置变化信息和所述目标运行轨迹，生成所述目标列车的三维视景仿真图；
[0021]其中，所述三维视景仿真图用于展示所述目标列车在所述目标运行轨迹上的运行状态、以及所述目标运行轨迹上的轨旁设备的变化情况。
[0022]根据本专利技术提供的一种轨道交通列车运行仿真方法，所述根据所述轨旁设备在所述目标运行轨迹上的空间位置信息、所述目标列车的空间位置变化信息和所述目标运行轨迹，生成所述目标列车的三维视景仿真图，包括：
[0023]获取所述目标运行轨迹对应的线路设计图；
[0024]根据所述线路设计图，生成线路三维视图；
[0025]根据所述目标运行轨迹，生成多个轨迹点；
[0026]根据所述多个轨迹点，在所述线路三维视图中生成所述目标运行轨迹的轨迹三维视图；
[0027]根据所述目标列车的信号系统中的电子地图，对所述轨迹三维视图中的轨迹点进行调整；
[0028]根据所述轨旁设备在所述目标运行轨迹上的空间位置信息，将所述轨旁设备的变化情况更新到调整后的轨迹三维视图中，并根据所述目标列车的位置变化信息，将所述目标列车的运行状态更新到调整后的轨迹三维视图中；
[0029]根据更新结果，生成所述目标列车的三维视景仿真图。
[0030]根据本专利技术提供的一种轨道交通列车运行仿真方法，所述方法还包括：
[0031]对所述三维视景仿真图中每相邻两帧图像进行帧插值处理；
[0032]将处理后的三维视景仿真图以驾驶舱对应的视角进行展示。
[0033]本专利技术还提供一种轨道交通列车运行仿真系统，包括：
[0034]确定模块，用于响应于用户输入的配置参数，确定目标列车的车辆信息和目标运
行轨迹；
[0035]动力计算模块，用于将所述目标列车的车辆信息和目标运行轨迹输入列车动力模型中，得到所述目标列车的动力信息；其中，所述动力信息是由所述列车动力模型根据所述车辆信息和目标运行轨迹，仿真所述目标列车沿所述目标运行轨迹运行的过程中产生的；
[0036]位置计算模块，用于根据所述目标列车的动力信息，获取所述目标列车的空间位置变化信息；
[0037]仿真模块，用于将所述目标列车的空间位置变化信息、所述目标运行轨迹和轨旁设备的设备信息输入三维视景模型中，得到所述目标列车的三维视景仿真图。
[0038]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述轨道交通列车运行仿真方法。
[0039]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述轨道交通列车运行仿真方法。
[0040]本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述轨道交通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通列车运行仿真方法，其特征在于，包括：响应于用户输入的配置参数，确定目标列车的车辆信息和目标运行轨迹；将所述目标列车的车辆信息和目标运行轨迹输入列车动力模型中，得到所述目标列车的动力信息；其中，所述动力信息是由所述列车动力模型根据所述车辆信息和目标运行轨迹，仿真所述目标列车沿所述目标运行轨迹运行的过程中产生的；根据所述目标列车的动力信息，获取所述目标列车的空间位置变化信息；将所述目标列车的空间位置变化信息、所述目标运行轨迹和轨旁设备的设备信息输入三维视景模型中，得到所述目标列车的三维视景仿真图。2.根据权利要求1所述的轨道交通列车运行仿真方法，其特征在于，所述将所述目标列车的车辆信息和目标运行轨迹输入列车动力模型中，得到所述目标列车的动力信息，包括：将所述目标列车的车辆信息和目标运行轨迹输入所述列车动力模型中，由所述列车动力模型从所述目标列车的车辆信息和目标运行轨迹中的线路信息中获取多个目标受力项的参数信息，根据各目标受力项的参数信息和各目标受力项的受力模型，计算得到各目标受力项的受力信息，并根据所述多个目标受力项的受力信息，计算得到所述动力信息。3.根据权利要求2所述的轨道交通列车运行仿真方法，其特征在于，所述受力信息包括基本阻力和附加阻力；所述附加阻力包括坡道附加阻力、曲线附加阻力和隧道附加阻力；所述基本阻力包括轴承阻力、滚动阻力、滑动阻力、冲击与振动阻力和空气阻力。4.根据权利要求2所述的轨道交通列车运行仿真方法，其特征在于，所述根据所述多个目标受力项的受力信息，计算得到所述动力信息，包括：基于所述列车动力模型中的多质点动力学模型，以及所述多个目标受力项的受力信息，对所述目标列车的牵引力或制动力进行计算；根据计算结果，获取所述动力信息。5.根据权利要求1
‑
4任一所述的轨道交通列车运行仿真方法，其特征在于，所述将所述目标列车的空间位置变化信息、所述目标运行轨迹和轨旁设备的设备信息输入三维视景模型中，得到所述目标列车的三维视景仿真图，包括：将所述目标列车的空间位置变化信息、所述目标运行轨迹和所述轨旁设备的设备信息输入三维视景模型中，由所述三维视景模型根据所述目标运行轨迹和所述轨旁设备的设备信息获取所述轨旁设备在所述目标运行轨迹上的空间位置信息，并根据所述轨旁设备在所述目标运行轨迹上的空间位置信息、所述目标列车的空间位置变化信息和所述目标运行轨迹，生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜恒，李萍，仓怀明，师俊可，李腾飞，赵宏磊，刘俊波，鲁坤，
申请(专利权)人：北京大象科技有限公司，
类型：发明
国别省市：