本發(fā)明屬計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于B/S架構(gòu)的列控半實(shí)物仿真培訓(xùn)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：
隨著武廣、鄭西、京滬等高速鐵路以及北京、上海等多個(gè)城市的地鐵系統(tǒng)的相繼開通，中國(guó)軌道交通近幾年發(fā)展迅速。高鐵線路的建設(shè)采用了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CTCS-2級(jí)或CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)，而地鐵系統(tǒng)則采用了CBTC等新型列控系統(tǒng)。新設(shè)備的蓬勃發(fā)展和愈加完善，對(duì)信號(hào)人員的素質(zhì)水平也提出了更高的要求。目前，無(wú)論是高鐵線路還是城市軌道交通，列控系統(tǒng)的培訓(xùn)大部分以老師講解知識(shí)點(diǎn)為主，少數(shù)情況是結(jié)合列控真實(shí)設(shè)備開展相關(guān)培訓(xùn)，培訓(xùn)手段和方法略顯單薄，并且?guī)熧Y隊(duì)伍年齡偏大，知識(shí)結(jié)構(gòu)趨于老化，授課的方式激發(fā)不了學(xué)員的興趣。而學(xué)員很多是沒有經(jīng)過規(guī)范、嚴(yán)格的鐵路專業(yè)知識(shí)和技能教育培訓(xùn)，文化基礎(chǔ)差。目前無(wú)論是設(shè)備生成廠家還是各個(gè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)自己搭建的純仿真或者半實(shí)物仿真列控系統(tǒng)，都是以列控系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下能夠按照真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行為目的，而沒有從教學(xué)的角度去考慮，利用這樣的系統(tǒng)開展培訓(xùn)教學(xué)，其培訓(xùn)效果比單純的講解知識(shí)點(diǎn)會(huì)好一些，但無(wú)法滿足真正教學(xué)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種基于B/S架構(gòu)的列控半實(shí)物仿真培訓(xùn)系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)和方法能夠根據(jù)不同教學(xué)要求，將列控系統(tǒng)按照講解、隨機(jī)及定制等三種不同模式進(jìn)行運(yùn)行，并將系統(tǒng)運(yùn)行內(nèi)部原理以圖形化方式進(jìn)行展示，從而提高列控系統(tǒng)的教學(xué)效果。利用本系統(tǒng)和方法可以使列控系統(tǒng)的教學(xué)更加靈活，提高了教學(xué)的互動(dòng)性、可擴(kuò)展性和易訪問性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種基于B/S架構(gòu)的列控半實(shí)物仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，瀏覽器端與服務(wù)器端采用以太網(wǎng)進(jìn)行連接；服務(wù)器端的操控服務(wù)終端、課程服務(wù)終端、培訓(xùn)服務(wù)終端、數(shù)據(jù)收集平臺(tái)、真實(shí)線路模擬及操控平臺(tái)、仿真車載設(shè)備、接口適配設(shè)備、仿真地面設(shè)備間全部采用網(wǎng)絡(luò)連接方式；服務(wù)器端的接口適配設(shè)備與真實(shí)車載設(shè)備和地面真實(shí)設(shè)備間采用本領(lǐng)域大家熟知和通用的連接方式。具體連接方式圖1所示，所述系統(tǒng)包括瀏覽器端和服務(wù)器端，所述瀏覽器端主要完成教師和學(xué)員的登錄、課程管理、仿真列車的操作和控制、運(yùn)行環(huán)境的實(shí)時(shí)信息顯示以及培訓(xùn)界面展示，所述運(yùn)行環(huán)境包括運(yùn)行線路和站場(chǎng)；所述服務(wù)器端主要完成半實(shí)物仿真培訓(xùn)平臺(tái)的運(yùn)行和培訓(xùn)內(nèi)容的處理，依據(jù)教師和學(xué)員的課程管理命令，控制服務(wù)器端的相關(guān)軟件模塊，使整個(gè)平臺(tái)具備運(yùn)行條件；通過瀏覽器端操作和控制仿真列車，從而使服務(wù)器端整個(gè)平臺(tái)運(yùn)行起來(lái)，并在運(yùn)行過程中利用數(shù)據(jù)收集平臺(tái)實(shí)時(shí)將運(yùn)行過程記錄下來(lái)，并通過培訓(xùn)服務(wù)終端將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成培訓(xùn)展示界面，將運(yùn)行過程和內(nèi)部原理展示出來(lái)。所述服務(wù)器端主要由服務(wù)終端部分(主要由操控服務(wù)終端、課程服務(wù)終端和培訓(xùn)服務(wù)終端)、真實(shí)線路模擬及操控部分、仿真列控設(shè)備部分(包括仿真列控車載設(shè)備和仿真列控地面設(shè)備)及真實(shí)列控設(shè)備部分(包括真實(shí)列控車載設(shè)備及真實(shí)列控地面設(shè)備)組成。所述服務(wù)終端部分主要由操控服務(wù)終端、課程服務(wù)終端和培訓(xùn)服務(wù)終端組成、所述仿真列控設(shè)備部分包括仿真列控車載設(shè)備和仿真列控地面設(shè)備，所述真實(shí)列控設(shè)備部分包括真實(shí)列控車載設(shè)備及真實(shí)列控地面設(shè)備。一種基于B/S架構(gòu)的列控半實(shí)物仿真培訓(xùn)方法，具體步驟如下：教師在教學(xué)前登錄課程管理界面，在課程管理界面中，完成教學(xué)模式的選擇、培訓(xùn)課程的選擇、教師參與方式的選擇以及故障設(shè)置；第一步，教師利用特定的用戶名和密碼登錄課程管理界面，如果登錄失敗，則無(wú)法進(jìn)行其他操作，學(xué)員也無(wú)法操作相關(guān)內(nèi)容；如果登錄成功，則進(jìn)入第二步；第二步，教員在課程管理界面上選擇所需培訓(xùn)的課程名稱，選擇完畢后，進(jìn)入第三步；第三步，教員在課程管理界面上選擇教學(xué)模式，其中默認(rèn)為講解模式，所述教學(xué)模式包括講解模式、定制模式和隨機(jī)模式；其中，如果選擇的是講解模式，學(xué)員登錄系統(tǒng)后，只能夠以復(fù)制模式顯示教師的界面，不能進(jìn)行任何操作，教師能夠設(shè)置故障操作，該模式主要用于“教員講，學(xué)員聽”的方式，在該模式下，教員在屏幕上進(jìn)行操作，而學(xué)員只能盯著屏幕看，無(wú)法自行操作；如果選擇的是定制模式，教員為每個(gè)學(xué)員分別選擇不同的故障設(shè)置內(nèi)容；定制模式下，所有學(xué)員終端的運(yùn)行相互之間不干擾，獨(dú)立運(yùn)行，該模式下，教員給任何一個(gè)學(xué)員設(shè)置任意故障，學(xué)員自行操作，分析和解決相關(guān)故障；如果選擇的是隨機(jī)模式，教員無(wú)需其他操作，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給各個(gè)學(xué)員分派學(xué)習(xí)內(nèi)容，無(wú)需教員自己設(shè)置故障，仿真平臺(tái)后臺(tái)系統(tǒng)將自動(dòng)設(shè)置相應(yīng)故障，學(xué)員自行操作，分析和解決相關(guān)故障；第四步，教師在課程管理界面上啟動(dòng)和終止培訓(xùn)，當(dāng)啟動(dòng)培訓(xùn)功能后，整個(gè)服務(wù)器端仿真平臺(tái)的運(yùn)行效果如下，如果教員選擇的教學(xué)模式為講解模式，且選擇的教師參與方式為教員操作，則服務(wù)器端半仿真平臺(tái)運(yùn)行后，教師需在列車操控和運(yùn)行環(huán)境展示界面客戶端上自行操作和控制仿真列車運(yùn)行，而且在列車運(yùn)行時(shí)，列車操控和運(yùn)行環(huán)境展示界面客戶端上將列車運(yùn)行的線路和站場(chǎng)信息實(shí)時(shí)信息出來(lái)，并在培訓(xùn)展示界面中將列控系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)以流程圖、模式轉(zhuǎn)換狀態(tài)圖以及協(xié)議數(shù)據(jù)交換圖等方式進(jìn)行實(shí)時(shí)展示，各個(gè)學(xué)員看到的培訓(xùn)展示界面內(nèi)容全部相同，但在該模式下，服務(wù)器端仿真平臺(tái)無(wú)法實(shí)現(xiàn)暫停、加速或減速等功能；如果教員選擇的教學(xué)模式為講解模式，且選擇的教師參與方式為課程回放，則服務(wù)器端仿真平臺(tái)運(yùn)行時(shí)后，教師無(wú)需在列車操控和運(yùn)行環(huán)境展示界面客戶端上進(jìn)行操作，教師可以施加暫停、加速以及重新運(yùn)行等動(dòng)作；如果教員選擇的教學(xué)模式為定制模式或隨機(jī)模式，則每個(gè)學(xué)員能夠在自行登錄列車操控和運(yùn)行環(huán)境展示界面客戶端上進(jìn)行仿真列車的操作和控制，各個(gè)學(xué)員互不干擾，同時(shí)，各個(gè)學(xué)員自行操作的內(nèi)容分別在每個(gè)學(xué)員登錄的培訓(xùn)展示界面中將列控系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)以流程圖、模式轉(zhuǎn)換狀態(tài)圖以及協(xié)議數(shù)據(jù)交換圖方式進(jìn)行實(shí)時(shí)展示，各個(gè)學(xué)員看到的培訓(xùn)展示界面內(nèi)容各不相同。有益效果(1)本方法及系統(tǒng)能夠根據(jù)不同教學(xué)要求，提出了半實(shí)物列控仿真系統(tǒng)按照講解模式、隨機(jī)模式及定制模式等三種不同模式進(jìn)行運(yùn)行，創(chuàng)新了列控系統(tǒng)培訓(xùn)方法，提高了列控系統(tǒng)培訓(xùn)效果；(2)本方法及系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行搭建，教師和學(xué)員可以在任何與后臺(tái)系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)相連的地方進(jìn)行操作，提高了列控仿真培訓(xùn)平臺(tái)的靈活性，不受培訓(xùn)場(chǎng)地的限制；(3)本方法及系統(tǒng)既能滿足教師講解的需求，又能提高學(xué)員在列控教學(xué)中的參與力度，豐富了列控系統(tǒng)的培訓(xùn)手段。本系統(tǒng)和方法能夠根據(jù)不同教學(xué)要求，將列控系統(tǒng)按照講解、隨機(jī)及定制等三種不同模式進(jìn)行運(yùn)行，并將系統(tǒng)運(yùn)行內(nèi)部原理以圖形化方式進(jìn)行展示，從而提高列控系統(tǒng)的教學(xué)效果。(4)本系統(tǒng)及方法采用B/S架構(gòu)進(jìn)行搭建，教師和學(xué)員可以在任何與后臺(tái)系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)相連的地方進(jìn)行操作，不受培訓(xùn)場(chǎng)地的限制，教師和學(xué)員可以在同一個(gè)地方也可以通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)本地或異地列的控系統(tǒng)教與學(xué)。因此，利用本系統(tǒng)和方法可以使列控系統(tǒng)的教學(xué)更加靈活，提高了教學(xué)的互動(dòng)性、可擴(kuò)展性和易訪問性。附圖說明圖1基于B/S架構(gòu)的列控半實(shí)物仿真培訓(xùn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。具體實(shí)施方式一種基于B/S架構(gòu)的列控半實(shí)物仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括瀏覽器端和服務(wù)器端，所述瀏覽器端主要完成教師和學(xué)員的登錄、課程管理、仿真列車的操作和控制、運(yùn)行環(huán)境的實(shí)時(shí)信息顯示以及培訓(xùn)界面展示，所述運(yùn)行環(huán)境包括運(yùn)行線路和站場(chǎng)；所述服務(wù)器端主要完成半實(shí)物仿真培訓(xùn)平臺(tái)的運(yùn)行和培訓(xùn)內(nèi)容的處理，依據(jù)教師和學(xué)員的課程管理命令，控制服務(wù)器端的相關(guān)軟件模塊，使整個(gè)平臺(tái)具備運(yùn)行條件；通過瀏覽器端操作和控制仿真列車，從而使服務(wù)器端整個(gè)平臺(tái)運(yùn)行起來(lái)，并在運(yùn)行過程中利用數(shù)據(jù)收集平臺(tái)實(shí)時(shí)將運(yùn)行過程記錄下來(lái)，并通過培訓(xùn)服務(wù)終端將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成培訓(xùn)展示界面，將運(yùn)行過程和內(nèi)部原理展示出來(lái)。所述服務(wù)器端主要由服務(wù)終端部分、真實(shí)線路模擬及操控部分、仿真列控設(shè)備部分及真實(shí)列控設(shè)備部分組成。所述服務(wù)終端部分主要由操控服務(wù)終端、課程服務(wù)終端和培訓(xùn)服務(wù)終端組成、所述仿真列控設(shè)備部分包括仿真列控車載設(shè)備和仿真列控地面設(shè)備，所述真實(shí)列控設(shè)備部分包括真實(shí)列控車載設(shè)備及真實(shí)列控地面設(shè)備。一種基于B/S架構(gòu)的列控半實(shí)物仿真培訓(xùn)方法，具體步驟如下：教師在教學(xué)前登錄課程管理界面，在課程管理界面中，完成教學(xué)模式的選擇、培訓(xùn)課程的選擇、教師參與方式的選擇以及故障設(shè)置；第一步，教師利用特定的用戶名和密碼登錄課程管理界面，如果登錄失敗，則無(wú)法進(jìn)行其他操作，學(xué)員也無(wú)法操作相關(guān)內(nèi)容；如果登錄成功，則進(jìn)入第二步；第二步，教員在課程管理界面上選擇所需培訓(xùn)的課程名稱，選擇完畢后，進(jìn)入第三步；第三步，教員在課程管理界面上選擇教學(xué)模式，其中默認(rèn)為講解模式，所述教學(xué)模式包括講解模式、定制模式和隨機(jī)模式；其中，如果選擇的是講解模式，學(xué)員登錄系統(tǒng)后，只能夠以復(fù)制模式顯示教師的界面，不能進(jìn)行任何操作，教師能夠設(shè)置故障操作，該模式主要用于“教員講，學(xué)員聽”的方式，在該模式下，教員在屏幕上進(jìn)行操作，而學(xué)員只能盯著屏幕看，無(wú)法自行操作；如果選擇的是定制模式，教員為每個(gè)學(xué)員分別選擇不同的故障設(shè)置內(nèi)容；定制模式下，所有學(xué)員終端的運(yùn)行相互之間不干擾，獨(dú)立運(yùn)行，該模式下，教員給任何一個(gè)學(xué)員設(shè)置任意故障，學(xué)員自行操作，分析和解決相關(guān)故障；如果選擇的是隨機(jī)模式，教員無(wú)需其他操作，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給各個(gè)學(xué)員分派學(xué)習(xí)內(nèi)容，無(wú)需教員自己設(shè)置故障，仿真平臺(tái)后臺(tái)系統(tǒng)將自動(dòng)設(shè)置相應(yīng)故障，學(xué)員自行操作，分析和解決相關(guān)故障；第四步，教師在課程管理界面上啟動(dòng)和終止培訓(xùn)，當(dāng)啟動(dòng)培訓(xùn)功能后，整個(gè)服務(wù)器端仿真平臺(tái)的運(yùn)行效果如下，如果教員選擇的教學(xué)模式為講解模式，且選擇的教師參與方式為教員操作，則服務(wù)器端半仿真平臺(tái)運(yùn)行后，教師需在列車操控和運(yùn)行環(huán)境展示界面客戶端上自行操作和控制仿真列車運(yùn)行，而且在列車運(yùn)行時(shí)，列車操控和運(yùn)行環(huán)境展示界面客戶端上將列車運(yùn)行的線路和站場(chǎng)信息實(shí)時(shí)信息出來(lái)，并在培訓(xùn)展示界面中將列控系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)以流程圖、模式轉(zhuǎn)換狀態(tài)圖以及協(xié)議數(shù)據(jù)交換圖等方式進(jìn)行實(shí)時(shí)展示，各個(gè)學(xué)員看到的培訓(xùn)展示界面內(nèi)容全部相同，但在該模式下，服務(wù)器端仿真平臺(tái)無(wú)法實(shí)現(xiàn)暫停、加速或減速等功能；如果教員選擇的教學(xué)模式為講解模式，且選擇的教師參與方式為課程回放，則服務(wù)器端仿真平臺(tái)運(yùn)行時(shí)后，教師無(wú)需在列車操控和運(yùn)行環(huán)境展示界面客戶端上進(jìn)行操作，教師可以施加暫停、加速以及重新運(yùn)行等動(dòng)作；如果教員選擇的教學(xué)模式為定制模式或隨機(jī)模式，則每個(gè)學(xué)員能夠在自行登錄列車操控和運(yùn)行環(huán)境展示界面客戶端上進(jìn)行仿真列車的操作和控制，各個(gè)學(xué)員互不干擾，同時(shí)，各個(gè)學(xué)員自行操作的內(nèi)容分別在每個(gè)學(xué)員登錄的培訓(xùn)展示界面中將列控系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)以流程圖、模式轉(zhuǎn)換狀態(tài)圖以及協(xié)議數(shù)據(jù)交換圖方式進(jìn)行實(shí)時(shí)展示，各個(gè)學(xué)員看到的培訓(xùn)展示界面內(nèi)容各不相同。最后應(yīng)說明的是：顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本申請(qǐng)所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本申請(qǐng)型的保護(hù)范圍之中。