專利名稱：適用于列車自動控制系統(tǒng)atc的環(huán)境仿真器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軟件設(shè)計方案領(lǐng)域，用于在實驗室環(huán)境下對列車自動控制系統(tǒng)ATC的各組成子系統(tǒng)進行集成測試以及針對列車自動控制系統(tǒng)ATC系統(tǒng)、列車自動控制系統(tǒng)ATC子系統(tǒng)進行培訓的集成環(huán)境。
背景技術(shù)：
列車自動控制系統(tǒng)ATC系統(tǒng)包含車載、軌旁和列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS三個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)都具有比較高的復雜性。列車自動控制系統(tǒng)ATC系統(tǒng)要求較高的安全性，在上線應用之前，必須要有一個環(huán)境，最大程度的提供真實環(huán)境，對列車自動控制系統(tǒng)ATC的各個子系統(tǒng)進行嚴格的集成測試；同時，為了對從業(yè)及相關(guān)開發(fā)人員進行培訓，也需要一個集成的環(huán)境，能夠提供列車自動控制系統(tǒng)ATC的完整功能。目前，業(yè)界對于列車自動控制系統(tǒng)ATC系統(tǒng)的仿真與測試，普遍存在以下問題。1.關(guān)注于與對列車自動控制系統(tǒng)ATC子系統(tǒng)的測試，缺乏對子系統(tǒng)集成調(diào)試的手段與方法；2.在對子系統(tǒng)測試時，均為用PC模擬目標系統(tǒng)的邏輯，與目標系統(tǒng)的真實邏輯有
一定差距。3.沒有實現(xiàn)仿真實體與真實設(shè)備的混合運行，不能真實仿真完整列車自動控制系統(tǒng)ATC系統(tǒng)的運營場景。目前的環(huán)境仿真器專注于對真實線路上單站和單個車輛的仿真，缺乏全線模擬和仿真能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于列車自動控制系統(tǒng)ATC的環(huán)境仿真器，它可以提供對整條線路的全線仿真，仿真真實線路的運營場景。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種適用于列車自動控制系統(tǒng)ATC的環(huán)境仿真器，包括車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)、軌旁區(qū)域控制器ZC模擬子系統(tǒng)、計算機聯(lián)鎖CBI模擬子系統(tǒng)和列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS模擬子系統(tǒng)；在仿真器中直接采用了真實目標系統(tǒng)的應用邏輯，仿真子系統(tǒng)與真實目標實體可以共同運行；所述各個模擬子系統(tǒng)分別仿真出多輛列車、多個軌旁區(qū)域控制器ZC和多個計算機聯(lián)鎖CBI，模擬出整條線路的運營情況。本發(fā)明的有益效果在于提供了對整條線路的全線仿真，仿真了真實線路的運營場景。提供了各子系統(tǒng)之間測試的所有故障注入組合。提供了近似真實的列車自動控制系統(tǒng)ATC完整仿真環(huán)境，解決了列車自動控制系統(tǒng)ATC系統(tǒng)集成測試的問題。采用與目標希望完全相同的處理邏輯，仿真程度高。所述仿真子系統(tǒng)與真實目標實體在分布式環(huán)境下通過網(wǎng)絡(luò)進行通信。各個模擬子系統(tǒng)可以分別代替其所模擬的真實系統(tǒng)實現(xiàn)檢測和仿真。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。圖1是系統(tǒng)實現(xiàn)框圖；圖2是計算機聯(lián)鎖CBI模擬子系統(tǒng)框圖；圖3是車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)框圖；圖4是軌旁區(qū)域控制器ZC模擬子系統(tǒng)框圖；圖5是列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS模擬子系統(tǒng)框圖；圖6是列車模型程序流程圖；圖7是環(huán)境仿真器ES的計算機聯(lián)鎖CBI模型程序流程圖；圖8是環(huán)境仿真器ES的軌旁區(qū)域控制器ZC模型程序流程圖；圖9是環(huán)境仿真器ES的列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS程序處理數(shù)據(jù)流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明提出一種新的集成方案，在仿真器中集成了車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)、軌旁區(qū)域控制器ZC模擬子系統(tǒng)、計算機聯(lián)鎖CBI模擬子系統(tǒng)和列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS模擬子系統(tǒng)，并在仿真器中直接采用了目標系統(tǒng)的應用邏輯，實現(xiàn)了仿真實體與真實目標實體的共同運行，并同時提供了對整條線路的仿真。本發(fā)明提供一種列車自動控制系統(tǒng)ATC系統(tǒng)的集成測試和培訓方案，該方案用于在實驗室環(huán)境下對列車自動控制系統(tǒng)ATC的各組成子系統(tǒng)進行集成測試以及針對列車自動控制系統(tǒng)ATC系統(tǒng)、列車自動控制系統(tǒng)ATC子系統(tǒng)進行培訓的集成環(huán)境。本發(fā)明所述適用于列車自動控制系統(tǒng)ATC的環(huán)境仿真器分為四個模擬子系統(tǒng)車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)、軌旁區(qū)域控制器ZC模擬子系統(tǒng)、計算機聯(lián)鎖CBI模擬子系統(tǒng)和列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS模擬子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)直接通過網(wǎng)絡(luò)進行通信。1.車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)。如圖3所示，車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)應能與列車自動控制系統(tǒng)ATC仿真器的其他子系統(tǒng)一起，提供測試車載設(shè)備的環(huán)境，也能模擬多個車輛的行為，具體為車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)測試車載設(shè)備車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)能夠連接真實的硬件設(shè)備，并驅(qū)動這些設(shè)備產(chǎn)生輸出至被測車載設(shè)備。車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)能夠與軌旁子系統(tǒng)如軌旁區(qū)域控制器ZC和計算機聯(lián)鎖CBI，以及列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)能夠模擬列車線輸入。車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)能夠?qū)τ谲囕v與車載的接口做任意組合的故障注入。如圖6所示，車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)模擬車載設(shè)備行為，為測試列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS、軌旁區(qū)域控制器ZC提供測試環(huán)境。車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)能夠嵌入真實車載的邏輯包，并利用真實車載邏輯，同時模擬多個車輛，與軌旁區(qū)域控制器ZC子系統(tǒng)和列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS子系統(tǒng)進行通信。車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)能夠?qū)τ谲囕d與軌旁區(qū)域控制器ZC、列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS的通信，做任意組合的故障注入。2.軌旁區(qū)域控制器ZC模擬子系統(tǒng)。如圖4所示，軌旁區(qū)域控制器ZC模擬子系統(tǒng)可以測試軌旁區(qū)域控制器ZC。軌旁區(qū)域控制器ZC模擬子系統(tǒng)能夠連接被測的軌旁區(qū)域控制器ZC。軌旁區(qū)域控制器ZC模擬子系統(tǒng)可以提供對任意故障的注入。如圖8所示，軌旁區(qū)域控制器ZC模擬子系統(tǒng)可以模擬軌旁區(qū)域控制器ZC行為，為測試列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS和車載提供測試環(huán)境。軌旁區(qū)域控制器ZC模擬子系統(tǒng)能同時模擬若干軌旁區(qū)域控制器ZC。軌旁區(qū)域控制器ZC模擬子系統(tǒng)對于軌旁區(qū)域控制器ZC子系統(tǒng)與列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS、軌旁區(qū)域控制器ZC、計算機聯(lián)鎖CB1、車載的通信，做任意組合的故障注入。3.計算機聯(lián)鎖CBI模擬子系統(tǒng)。如圖2所示，計算機聯(lián)鎖CBI模擬子系統(tǒng)可以測試計算機聯(lián)鎖CBI。計算機聯(lián)鎖CBI模擬子系統(tǒng)能夠連接被測的計算機聯(lián)鎖CBI。計算機聯(lián)鎖CBI模擬子系統(tǒng)可以提供對任意故障的注入。如圖7所示，計算機聯(lián)鎖CBI模擬子系統(tǒng)可以模擬計算機聯(lián)鎖CBI行為，為測試軌旁區(qū)域控制器ZC、列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS和車載提供測試環(huán)境。計算機聯(lián)鎖CBI模擬子系統(tǒng)應能同時模擬若干計算機聯(lián)鎖CBI。2)計算機聯(lián)鎖CBI模擬子系統(tǒng)對于計算機聯(lián)鎖CBI與列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS、軌旁區(qū)域控制器ZC的通信，做任意組合的故障注入。4.列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS模擬子系統(tǒng)。如圖5所示，列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS模擬子系統(tǒng)能為測試列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS提供環(huán)境，用于測試真實的列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS系統(tǒng)。如圖9所示，列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS模擬子系統(tǒng)為車載、軌旁區(qū)域控制器ZC、計算機聯(lián)鎖CBI提供測試環(huán)境。上述列車自動控制系統(tǒng)ATC仿真器的子系統(tǒng)，使用共同的站場數(shù)據(jù)配置和站場數(shù)據(jù)顯示模塊，通過加載相同的配置文件，提供對整條地鐵線路的模擬。這些子系統(tǒng)可以運行在同一臺PC上，也可以運行在不同的PC上。當這些子系統(tǒng)同時運行時，即提供了一個完整的列車自動控制系統(tǒng)ATC運營環(huán)境。可以作為實驗室集成測試的工具，也可以作為培訓環(huán)境。本發(fā)明提供了對整條線路的全線仿真，仿真了真實線路的運營場景。提供了各子系統(tǒng)之間測試的所有故障注入組合。提供了近似真實的列車自動控制系統(tǒng)ATC完整仿真環(huán)境，解決了列車自動控制系統(tǒng)ATC系統(tǒng)集成測試的問題。采用與目標希望完全相同的處理邏輯，仿真程度高。在仿真器中，真實的設(shè)備可以與模擬的設(shè)備共同運行，提供近似真實的列車自動控制系統(tǒng)ATC環(huán)境。環(huán)境仿真器ES的每個子系統(tǒng)運行在一個電腦上,每個模擬子系統(tǒng)模擬一個ATC的子系統(tǒng)，共同模擬整條線路。再進行測量或模擬時，各個模擬子系統(tǒng)可以分別替代各個真實的子系統(tǒng)。環(huán)境仿真器ES的每個子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)交換。每個子系統(tǒng)都會把自己的信息分布到其他的子系統(tǒng)，共同完成對整條線路運營的模擬。本發(fā)明并不限于上文討論的實施方式。以上對具體實施方式
的描述旨在于為了描述和說明本發(fā)明涉及的技術(shù)方案。基于本發(fā)明啟示的顯而易見的變換或替代也應當被認為落入本發(fā)明的保護范圍。以上的具體實施方式
用來揭示本發(fā)明的最佳實施方法，以使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠應用本發(fā)明的多種實施方式以及多種替代方式來達到本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種適用于列車自動控制系統(tǒng)ATC的環(huán)境仿真器，其特征是，包括車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)、軌旁區(qū)域控制器ZC模擬子系統(tǒng)、計算機聯(lián)鎖CBI模擬子系統(tǒng)和列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS模擬子系統(tǒng)；在仿真器中直接采用了真實目標系統(tǒng)的應用邏輯，仿真子系統(tǒng)與真實目標實體可以共同運行；所述各個模擬子系統(tǒng)分別仿真出多輛列車、多個軌旁區(qū)域控制器ZC和多個計算機聯(lián)鎖CBI，模擬出整條線路的運營情況。
2.一種適用于列車自動控制系統(tǒng)ATC的環(huán)境仿真器，其特征是，所述仿真子系統(tǒng)與真實目標實體在分布式環(huán)境下通過網(wǎng)絡(luò)進行通信。
3.一種適用于列車自動控制系統(tǒng)ATC的環(huán)境仿真器，其特征是，各個模擬子系統(tǒng)可以分別代替其所模擬的真實系統(tǒng)實現(xiàn)檢測和仿真。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于列車自動控制系統(tǒng)ATC的環(huán)境仿真器，包括車載設(shè)備模擬子系統(tǒng)、軌旁區(qū)域控制器ZC模擬子系統(tǒng)、計算機聯(lián)鎖CBI模擬子系統(tǒng)和列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS模擬子系統(tǒng)；在仿真器中直接采用了真實目標系統(tǒng)的應用邏輯，仿真子系統(tǒng)與真實目標實體可以共同運行；所述各個模擬子系統(tǒng)分別仿真出多輛列車、多個軌旁區(qū)域控制器ZC和多個計算機聯(lián)鎖CBI，模擬出整條線路的運營情況。本發(fā)明提供了對整條線路的全線仿真，仿真了真實線路的運營場景。提供了各子系統(tǒng)之間測試的所有故障注入組合。提供了近似真實的列車自動控制系統(tǒng)ATC完整仿真環(huán)境，解決了列車自動控制系統(tǒng)ATC系統(tǒng)集成測試的問題。采用與目標希望完全相同的處理邏輯，仿真程度高。
文檔編號G05B23/02GK102999041SQ20121047678
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者孔令發(fā), 黃潤磊 申請人:上海富欣智能交通控制有限公司