高速鐵路車載信號仿真培訓系統及方法技術方案

一種高速鐵路車載信號仿真培訓系統及方法，所述高速鐵路車載信號仿真培訓系統包括外部環境模擬裝置、內部處理裝置以及訓練效果反饋裝置；所述外部環境模擬裝置適于模擬地面環境和列車運行狀態以向所述內部處理裝置提供列車運行條件，并接收所述內部處理裝置輸出的列車防護信息；所述內部處理裝置適于根據列車司機的操作信號和所述列車運行條件進行運算以生成所述列車防護信息；所述訓練效果反饋裝置適于根據所述內部處理裝置的運算數據和所述列車運行條件對列車司機的操作進行量化評價。本發明專利技術提供的高速鐵路車載信號仿真培訓系統及方法，能夠降低培訓成本、縮短實訓周期。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及鐵路運輸信號仿真
，特別涉及一種。
技術介紹
鐵路是國民經濟的大動脈，是社會發展和經濟發展的先行產業，也是社會的基礎設施。鐵路運輸部門是國民經濟中的一個重要部門，它肩負著國民經濟各種物資運輸的重任，對社會主義建設的發展有著舉足輕重的作用。為了適應中國高速鐵路和客運專線的迅速發展、保證鐵路運輸安全的需要，鐵道部研制成功了中國列車運行控制系統(CTCS，Chinese Train Control System)<XTCS根據功能要求和配置劃分應用等級，分為0?4級。目前中國列車運行控制系統多為應用等級2和應用等級3，保證其行車安全的為列車自動保護(ATP,Automatic Train Protect1n)車載信號系統，因生產車載信號設備廠家較多，致使車載信號設備存在較大差異。ATP車載信號系統均采用模塊化設計，同一系列的車載信號設備與地面環境、其他車載設備間的數據交互接口相對統一，因此相同型號的動車組可以裝配不同型號的車載信號設備，這使得ATP車載信號系統的適應性更廣泛，但也導致了車載信號設備種類較為繁多。各種車載信號設備在其內在功能方面存在一定的差異性，這種差異性主要體現在信號內部條件判斷、信號屏人機界面(DMI，Drive Machine Interface)交互方式等多個方面。對于列車司機而言，則需要熟練掌握多種車載信號設備的使用方法，難度較大且不易于學習，因而需要對列車司機進行培訓。若在真實的高速鐵路列車上培訓，實訓周期長且會影響行車安全，因而提供一種高效的高速鐵路車載信號仿真培訓系統是十分必要的。
技術實現思路
本專利技術所要解決的是現有車載信號系統現場培訓周期長、培訓實時性差、培訓效果不理想的問題。為解決上述問題，本專利技術提供一種高速鐵路車載信號仿真培訓系統，包括外部環境模擬裝置、內部處理裝置以及訓練效果反饋裝置;所述外部環境模擬裝置適于模擬地面環境和列車運行狀態以向內部處理裝置提供列車運行條件，并接收內部處理裝置輸出的列車防護信息;所述內部處理裝置適于根據列車司機的操作信號和列車運行條件進行運算以生成所述列車防護信息；訓練效果反饋裝置適于根據內部處理裝置的運算數據和所述列車運行條件對列車司機的操作進行量化評價。本專利技術提供的高速鐵路車載信號仿真培訓系統，不依賴于真實的設備及外部環境，而是依托于整個列車駕駛仿真運行環境，可模擬各類車載信號系統正常及非正常行車流程，不涉及到真正行車的安全問題，極大地縮短了列車司機的培訓周期，在短期內提升列車司機的業務水平。并且，通過設置訓練效果反饋裝置，可以給出列車司機在仿真培訓過程中存在的問題，從而達到良好的培訓效果。所述外部環境模擬裝置包括地面信號模擬系統和動車組仿真駕駛模擬器;所述地面信號模擬系統適于對調度集中控制系統、列控中心、無線閉塞中心、道岔、軌道電路以及信號機進行模擬以產生地面數據信息;所述動車組仿真駕駛模擬器適于對車載設備狀態和控制電路進行模擬以產生列車狀態信息。所述地面數據信息包括C3移動授權信息、軌道電路發碼信息、應答器線路數據以及應答器臨時限速信息。所述列車狀態信息包括電源狀態信息、隔離狀態信息、車輛方向狀態信息、手柄位置狀態信息、制動狀態信息以及牽引計算狀態信息。所述內部處理裝置包括人機交互顯示層、人機交互邏輯層、數據處理及轉換層以及信號核心運算層;所述人機交互顯示層適于記錄列車司機的操作信號，并顯示所述信號核心運算層的運算狀態和需要列車司機確認的各類條件;所述人機交互邏輯層適于控制所述人機交互顯示層的跳轉邏輯，并將列車司機的操作信號轉化為各類判斷條件;所述數據處理及轉換層適于將所述信號核心運算層輸出的基本數據轉換為所述人機交互邏輯層進行判斷所需的數據，并將所述人機交互邏輯層生成的判斷條件轉換為所述信號核心運算層進行運算所需的條件;所述信號核心運算層適于根據所述人機交互邏輯層生成的條件和所述列車運行條件進行運算以生成所述列車防護信息。通過對所述內部處理裝置采用分層設計的思想，分離人機交互與信號核心功能的具體實現。一方面，依據車載信號系統現有的技術標準及規范，封裝測試車載信號系統的各項核心功能；另一方面，針對各種類或各版本人機交互的差異性進行單獨適配，做到車載信號仿真培訓系統的快速開發與適配，縮短開發周期，保證培訓的實時性。并且，通過對所述內部處理裝置進行分層設計，各層計算及數據交互均透明，外部環境變化和操作均可被記錄，便于所述訓練效果反饋裝置對培訓效果做出快速評估。所述列車防護信息包括最具限制速度曲線、目標點、起模點、運行等級、駕駛模式以及制動等級。基于上述高速鐵路車載信號仿真培訓系統，本專利技術還提供一種高速鐵路車載信號仿真培訓方法，包括:在所述外部環境模擬裝置中設置列車狀態初始條件，以對所述外部環境模擬裝置、所述內部處理裝置以及所述訓練效果反饋裝置進行初始化;列車司機與所述內部處理裝置進行人機交互操作，完成起車流程;列車司機在所述外部環境模擬裝置中進行行車作業，所述內部處理裝置生成列車防護信息;課程結束，所述訓練效果反饋裝置對列車司機的操作進行量化評價。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點:本專利技術提供的，系統功能和仿真操作方法與真實信號設備系統高度吻合，其運行依賴于地面環境模擬和列車運行狀態模擬，內部處理裝置可進行運算生成列車防護信息。根據模擬信號所產生的人機交互方式與作業流程等方面與鐵路現場實際高度一致，不僅能夠動態模擬車載信號系統所有功能，而且還能夠在不影響行車安全的情況下模擬各項非正常行車現象及其對應的處理流程，在較短的時間內提升列車司機的操作技能與業務水平以及非正常行車的應急處理能力，有效降低了培訓成本、縮短了實訓周期。【附圖說明】圖1是本專利技術實施例的高速鐵路車載信號仿真培訓系統的結構示意圖； 圖2是本專利技術實施例的內部處理裝置的結構示意圖； 圖3是本專利技術實施例的高速鐵路車載信號仿真培訓方法的流程示意圖。【具體實施方式】下面結合實施例及附圖，對本專利技術作進一步地的詳細說明，但本專利技術的實施方式不限于此。圖1是本專利技術實施例的高速鐵路車載信號仿真培訓系統的結構示意圖，所述高速鐵路車載信號仿真培訓系統包括外部環境模擬裝置11、內部處理裝置12以及訓練效果反饋裝置13。所述外部環境模擬裝置11與所述內部處理裝置12進行數據交互，適于模擬地面環境和列車運行狀態以向所述內部處理裝置12提供列車運行條件，并接收所述內部處理裝置12輸出的列車防護信息。具體地，所述外部環境模擬裝置11包括地面信號模擬系統和動車組仿真駕駛模擬器。所述地面信號模擬系統適于對調度集中控制(CTC，CentralizedTraffic Control)系統、列控中心、無線閉塞中心(RBC，Rad1 Blocking Center)、道貧、軌道電路以及信號機等設備進行模擬以產生地面數據信息，所述列車調度信息包括C3系統移動授權信息、軌道電路發碼信息、應答器線路數據以及應答器臨時限速信息等。所述動車組仿真駕駛模擬器適于對車載設備狀態和控制電路進行模擬以產生列車狀態信息，所述列車狀態信息包括電源狀態信息、隔離狀態信息、車輛方向狀態信息、手柄位置狀態信息、制動狀態信息以及牽引計算狀態信息等。所述內部處理裝置12適于根據列車司機的操作信號和所述列本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高速鐵路車載信號仿真培訓系統，其特征在于，包括外部環境模擬裝置、內部處理裝置以及訓練效果反饋裝置；所述外部環境模擬裝置適于模擬地面環境和列車運行狀態以向所述內部處理裝置提供列車運行條件，并接收所述內部處理裝置輸出的列車防護信息；所述內部處理裝置適于根據列車司機的操作信號和所述列車運行條件進行運算以生成所述列車防護信息；所述訓練效果反饋裝置適于根據所述內部處理裝置的運算數據和所述列車運行條件對列車司機的操作進行量化評價。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：何鴻云，李躍宗，黃成周，
申請(專利權)人：成都運達科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51