專利名稱：高速動(dòng)車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高速動(dòng)車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半仿真試驗(yàn)臺(tái)，特別是一種驗(yàn)證控制邏輯、測(cè)試分析設(shè)備和系統(tǒng)性能，支持網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作的測(cè)試平臺(tái)。
背景技術(shù)：
在高速鐵路網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究中，除了對(duì)關(guān)鍵技術(shù)，如軟硬件環(huán)境研究、通信研究和控制邏輯研究之外，需要一個(gè)綜合性工作平臺(tái)來(lái)驗(yàn)證控制邏輯、測(cè)試分析設(shè)備和系統(tǒng)性能，支持網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作。本專利申請(qǐng)為設(shè)計(jì)的需要高速動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)TCMS是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，涉及列車各子系統(tǒng)，如牽引、制動(dòng)、信號(hào)、供電、車門、空調(diào)等。 而TCMS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程往往與列車的設(shè)計(jì)過程是并行的，因此在TCMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試過程中往往不具備采用實(shí)物設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和驗(yàn)證的環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種符合中國(guó)國(guó)情的自主設(shè)計(jì)的列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的人機(jī)接口單元。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種高速動(dòng)車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)， 所述的半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)包括模型管理單元，與模型管理單元通訊的真實(shí)設(shè)備和模型單元；其中，真實(shí)設(shè)備包括列車中央控制單元(CXU)、網(wǎng)關(guān)(GW)、顯示屏(MMI)、牽引控制單元 (DCU)、輔助控制單元(ACU)、空調(diào)控制器(HVAC)以及旅客信息系統(tǒng)(PIDS)；模型單元包括牽引控制單元(DCU)、輔助控制單元(ACU)、制動(dòng)控制單元(ECU)、空調(diào)控制器(HVAC)以及廁所控制器(WC)；上述真實(shí)設(shè)備和模型單元通過MVB網(wǎng)絡(luò)總線并通過以太網(wǎng)/MVB網(wǎng)關(guān)與模型管理單元通訊。優(yōu)選的是所述的模型管理單元中設(shè)有顯示器。優(yōu)選的是所述的真實(shí)設(shè)備中牽引控制單元(DCU)、輔助控制單元(ACU)、空調(diào)控制器(HVAC)各設(shè)置有一臺(tái)。優(yōu)選的是所述的模型管理單元預(yù)留MVB網(wǎng)絡(luò)接口或以太網(wǎng)接口。本發(fā)明的有益效果為通過半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行列車控制算法與控制邏輯驗(yàn)證和優(yōu)化的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。降低研發(fā)成本建立高速型動(dòng)車組TCMS系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)可以減少實(shí)物列車驗(yàn)證時(shí)間，減少研發(fā)周期，從而降低研發(fā)成本?？s短研制周期建立高速型動(dòng)車組TCMS系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)有助于縮短車上調(diào)試時(shí)間。因此當(dāng)新設(shè)計(jì)一個(gè)列車的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，搭建相應(yīng)的半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟件開發(fā)尤為重要，可在列車設(shè)計(jì)的過程中同步開發(fā)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)軟件和半實(shí)物仿真軟件，從而大大縮短了研發(fā)周期； 并降低控制軟件直接上車調(diào)試可能損害重要器件的風(fēng)險(xiǎn)；并可在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的軟件界面上輸入特定的故障從而測(cè)試網(wǎng)絡(luò)控制軟件功能的正確性和健壯性。


圖1為本發(fā)明的仿真試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)2為半實(shí)物仿真平臺(tái)工作流程
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合

本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式一種高速動(dòng)車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)，所述的半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)包括模型管理單元，與模型管理單元通訊的真實(shí)設(shè)備和模型單元；其中，真實(shí)設(shè)備包括列車中央控制單元(CXU)、網(wǎng)關(guān)(GW)、顯示屏(MMI)、牽引控制單元(D⑶)、輔助控制單元(A⑶)、 空調(diào)控制器(HVAC)以及旅客信息系統(tǒng)(PIDS)；模型單元包括牽引控制單元(DCU)、輔助控制單元(ACU)、制動(dòng)控制單元(ECU)、空調(diào)控制器(HVAC)以及廁所控制器(WC)；上述真實(shí)設(shè)備和模型單元通過MVB網(wǎng)絡(luò)總線并通過以太網(wǎng)/MVB網(wǎng)關(guān)與模型管理單元通訊。所述的模型管理單元中設(shè)有顯示器。所述的真實(shí)設(shè)備中牽引控制單元(DCU)、輔助控制單元(ACU)、 空調(diào)控制器(HVAC)各設(shè)置有一臺(tái)。所述的模型管理單元預(yù)留MVB網(wǎng)絡(luò)接口或以太網(wǎng)接口。模型管理單元負(fù)責(zé)對(duì)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的控制對(duì)象模擬仿真，模擬被控設(shè)備的功能及通信，建立虛擬的控制對(duì)象。Eth/MVB網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)車輛總線與以太網(wǎng)之間的雙向信息交換。模型管理單元建立的虛擬設(shè)備模型，通過Kh/MVB網(wǎng)關(guān)與MPU、TCU等真實(shí)設(shè)備進(jìn)行通信。模型管理單元還具有虛實(shí)互換的能力，可為牽引試驗(yàn)臺(tái)、制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)和空調(diào)試驗(yàn)臺(tái)預(yù)留網(wǎng)絡(luò)接口 (MVB網(wǎng)絡(luò)接口或以太網(wǎng)接口)，從而實(shí)現(xiàn)與牽引試驗(yàn)臺(tái)、制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)和空調(diào)試驗(yàn)臺(tái)相互配合進(jìn)行試驗(yàn)。整個(gè)半實(shí)物仿真平臺(tái)模擬的是一個(gè)高度逼真的列車。在模型管理單元虛擬的司機(jī)臺(tái)中可以對(duì)列車進(jìn)行各種真實(shí)列車能夠進(jìn)行的所有操作，比如插入司機(jī)鑰匙，升弓，合主斷，選擇方向手柄，選擇牽引、制動(dòng)還是緊急制動(dòng)，設(shè)定自動(dòng)運(yùn)行的速度值。模型管理單元會(huì)采集這些輸入信號(hào)，并將這些輸入信號(hào)傳給虛擬設(shè)備/ 系統(tǒng)和真實(shí)設(shè)備，虛擬設(shè)備/系統(tǒng)和真實(shí)設(shè)備把這些輸入信號(hào)進(jìn)行邏輯判斷，分析，決定是否進(jìn)行該項(xiàng)操作，并將最終結(jié)果通過顯示屏，或者模型管理單元反饋給操作者。
權(quán)利要求
1.一種高速動(dòng)車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)包括模型管理單元，與模型管理單元通訊的真實(shí)設(shè)備和模型單元；其中，真實(shí)設(shè)備包括列車中央控制單元(CXU)、網(wǎng)關(guān)(GW)、顯示屏(MMI)、牽引控制單元(D⑶)、輔助控制單元(ACU)、空調(diào)控制器(HVAC)以及旅客信息系統(tǒng)(PIDS)；模型單元包括牽引控制單元(DCU)、輔助控制單元(ACU)、制動(dòng)控制單元(ECU)、空調(diào)控制器(HVAC)以及廁所控制器 (WC)；上述真實(shí)設(shè)備和模型單元通過MVB網(wǎng)絡(luò)總線并通過以太網(wǎng)/MVB網(wǎng)關(guān)與模型管理單元通訊。
2.如權(quán)利要求1所述的高速動(dòng)車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的模型管理單元中設(shè)有顯示器。
3.如權(quán)利要求1所述的高速動(dòng)車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的真實(shí)設(shè)備中牽引控制單元(DCU)、輔助控制單元(ACU)、空調(diào)控制器(HVAC)各設(shè)置有一臺(tái)。
4.如權(quán)利要求1所述的高速動(dòng)車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的模型管理單元預(yù)留MVB網(wǎng)絡(luò)接口或以太網(wǎng)接口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高速動(dòng)車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)，所述的半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)包括模型管理單元，與模型管理單元通訊的真實(shí)設(shè)備和模型單元；通過半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行列車控制算法與控制邏輯驗(yàn)證和優(yōu)化的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。降低研發(fā)成本建立高速型動(dòng)車組TCMS系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)可以減少實(shí)物列車驗(yàn)證時(shí)間，減少研發(fā)周期，從而降低研發(fā)成本。縮短研制周期建立高速型動(dòng)車組TCMS系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)有助于縮短車上調(diào)試時(shí)間。
文檔編號(hào)G01M17/08GK102156052SQ20111005166
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者孫國(guó)斌, 崔鳳釗, 張志文, 張鵬, 李國(guó)平, 殷培強(qiáng), 王偉 申請(qǐng)人:青島四方車輛研究所有限公司