CN101719189A - 一种适用于ats系统测试及培训的仿真器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于ATS系统测试及培训的仿真器，该仿真器包括ATP/ATO仿真模块、联锁系统仿真模块、ATS外部接口系统仿真模块、接口通信模块、轨旁设备数据库、联锁表，所述的ATP/ATO仿真模块包括线路控制器仿真模块、区域控制器仿真模块、车载控制器仿真模块、线路地图数据库，所述的ATP/ATO仿真模块、联锁系统仿真模块、ATS外部接口系统仿真模块分别与接口通信模块连接，所述的联锁系统仿真模块分别与轨旁设备数据库、联锁表连接，所述的线路控制器仿真模块、区域控制器仿真模块、车载控制器仿真模块分别与线路地图数据库连接。与现有技术相比，通过ATS功能测试，本发明具有提高ATS系统的稳定性等优点。

Description

一种适用于ATS系统测试及培训的仿真器

技术领域

本发明涉及城市轨道交通设备，尤其是涉及一种适用于ATS系统测试及培训的仿真器。

背景技术

在目前国内城市轨道交通建设中，信号系统往往是最后一个进入现场调试的专业。由于之前其他专业现场建设及现场调试的滞后，及轨道交通线路正式开通运营的时间节点一般已经固定，信号系统的现场建设及现场调试往往具有比较大的时间压力。同时，ATS系统特别是ATP(列车自动防护)/ATO(列车自动运行)无人驾驶的ATS系统的现场调试往往需要其他系统的配合，比如车辆、电力等其他专业，这给信号系统的现场调试带来了不确定性。增加现场部署前的调试、减少ATS系统现场调试的时间就变得非常重要。

为了培训行车调度员对ATS系统的使用，ATS系统往往需要提供软件的培训功能，这就要求ATS系统必须能够仿真现场设备的状态及列车的运行，提供一套现场设备状态及列车运行的仿真器就变得非常必要。

同时，行车计划员在编制一套运行图后，ATS系统需要测试该运行图的可行性，这也要求ATS系统必须能够仿真现场设备的状态及列车的运行，以测试该运行图的可行性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用于ATS系统测试及培训的仿真器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种适用于ATS系统测试及培训的仿真器，其特征在于，该仿真器包括ATP/ATO仿真模块、联锁系统仿真模块、ATS外部接口系统仿真模块、接口通信模块、轨旁设备数据库、联锁表，所述的ATP/ATO仿真模块包括线路控制器仿真模块、区域控制器仿真模块、车载控制器仿真模块、线路地图数据库，所述的ATP/ATO仿真模块、联锁系统仿真模块、ATS外部接口系统仿真模块分别与接口通信模块连接，所述的联锁系统仿真模块分别与轨旁设备数据库、联锁表连接，所述的线路控制器仿真模块、区域控制器仿真模块、车载控制器仿真模块分别与线路地图数据库连接。

所述的轨旁设备数据库包括线路中所有的轨道、道岔、信号机、控制命令列表、表示信息列表及进路列表。

所述的联锁表包括线路中所有进路的联锁信息。

所述的联锁系统仿真模块根据线路轨旁设备数据库及联锁表生成联锁布尔逻辑，周期性遍历联锁布尔逻辑，并接收和处理ATS发送的联锁控制命令，其中包括对ATS的发送进路办理命令进行处理、对ATS发送的进路取消命令进行处理。

所述的对ATS的发送进路办理命令进行处理的逻辑过程如下：

1)收到ATS发送的进路办理命令；

2)检查该进路中的道岔、轨道是否占用，若为是执行步骤7)，若为否执行步骤3)；

3)检查该进路中的道岔、轨道是否锁闭，若为是执行步骤7)，若为否执行步骤4)；

4)转动道岔到期望位置；

5)锁闭进路中所有的道岔及轨道；

6)开放进路信号机；

7)结束。

所述的对ATS发送的进路取消命令进行处理的逻辑过程如下：

1)收到ATS发送的进路取消命令；

2)检查该进路中的道岔、轨道是否占用，若为是执行步骤6)，若为否执行步骤3)；

3)检查该进路中的道岔、轨道是否锁闭，若为是执行步骤6)，若为否执行步骤4)；

4)解锁该进路中的道岔、轨道；

5)关闭进路信号机；

6)结束。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、具有很高的效益，通过ATS功能测试，提高ATS系统的稳定性，减少ATS系统现场调试的时间，也为ATP(列车自动防护)/ATO(列车自动运行)系统的国产化提供思路；

2、同时可作为培训行车调度员使用ATS的软件及测试行车计划员编制的运行图的可行性。

附图说明

图1为本发明一种适用于ATS系统测试及培训的仿真器的结构示意图；

图2为本发明一种适用于ATS系统测试及培训的仿真器的联锁系统仿真模块对ATS发送的进路办理命令的处理流程图；

图3为本发明一种适用于ATS系统测试及培训的仿真器的联锁系统仿真模块对ATS发送的进路取消命令的处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种适用于ATS系统测试及培训的仿真器，该仿真器包括ATP/ATO仿真模块1、联锁系统仿真模块5、ATS外部接口系统仿真模块6、接口通信模块9、轨旁设备数据库7、联锁表8，所述的ATP/ATO仿真模块1包括线路控制器仿真模块2、区域控制器仿真模块3、车载控制器仿真模块4、线路地图数据库11，所述的ATP/ATO仿真模块1、联锁系统仿真模块5、ATS外部接口系统仿真模块6分别与接口通信模块9连接，所述的联锁系统仿真模块5分别与轨旁设备数据库7、联锁表8连接，所述的线路控制器仿真模块2、区域控制器仿真模块3、车载控制器仿真模块4分别与线路地图数据库11连接。

线路控制器仿真模块2主要响应ATS系统对线路TSR(临时限速)的查询请求，并返回给ATS系统当前TSR的状态。线路控制器仿真模块1还可接受ATS系统发出的修改和取消TSR状态的命令，并更新线路控制器仿真模块1中TSR的状态。其中，线路控制器仿真模块1向ATS发送的消息主要有：

■TSR状态；

■TSR修改命令回复；

■TSR取消命令回复；

■会话开始回复；

■会话结束回复；

■安全关联时间数据。

ATS向线路控制器仿真模块1发送的消息主要有：

■TSR状态查询请求；

■TSR修改命令；

■TSR取消命令；

■会话开始请求；

■会话结束请求；

■二次确认命令。

区域控制器仿真模块3主要是响应ATS系统对列车自动防护AP的查询请求，并返回给ATS系统当前列车自动防护AP的状态。也响应ATS对地理自动模式授权GAMA状态的查询和修改请求。也响应ATS对计轴状态的设置。其中区域控制器仿真模块3向ATS发送的消息主要有：

■列车AP状态；

■GAMA区域状态；

■辅助列车检测设备(计轴)状态；

■ESA状态；

■区域控制器仿真模块3状态；

■GAMA修改返回码；

■辅助列车检测设备状态修改返回码；

■安全关联时间数据。

ATS向区域控制器仿真模块3发送的消息主要有：

■列车AP查询请求；

■GAMA区域状态查询请求；

■辅助列车检测设备状态查询请求；

■ESA状态查询请求；

■区域控制器仿真模块3状态查询请求；

■GAMA修改命令；

■辅助列车检测设备状态修改命令；

■二次确认命令。

车载控制器仿真模块4主要是响应ATS对列车状态的查询请求，并接收ATS系统向其发送的列车状态设置命令，包括车次号/目的地，区间运行时间调整设置及列车扣车/跳停命令等，并自动按照ATS的设置进行列车运行的仿真。其中车载控制器仿真模块4向ATS发送的消息主要有：

■列车状态报告；

■ITAMA命令回复；

■安全关联时间数据；

■车辆告警报告。

ATS向车载控制器仿真模块4发送的消息主要有：

■列车状态查询请求；

■ITAMA修改命令；

■列车设置命令；

■CC复位命令；

■车辆动作命令；

■二次确认命令。

联锁系统仿真模块5主要包含联锁基本逻辑的仿真及信号设备故障的仿真，实现进路办理/取消、道岔单操、信号机重开等联锁基本功能。根据线路中配置的联锁的不同，联锁基本逻辑的实现可通过布尔代数或软件逻辑实现。联锁系统的仿真还包括信号设备故障的仿真，可实现信号机故障，道岔故障或是站台紧急关闭等故障的仿真，以测试ATS系统对这些信号设备故障的响应。联锁系统仿真模块5基于轨旁设备数据库7及联锁表8执行联锁功能。轨旁设备数据库7可根据城市轨道交通具体线路进行配置，其中包含了线路中所有的轨道、道岔、信号机、控制命令列表、表示信息列表及进路列表等信息。联锁表8中包含了线路中所有进路的联锁信息，如进路中的设备列表、道岔状态及进路信号机的开放状态等信息。

联锁系统仿真模块5根据线路轨旁设备数据库及联锁表生成联锁布尔逻辑，并周期性遍历联锁布尔逻辑，动态刷新线路中进路状态、信号机开放状态、连续通过进路状态，并接收和处理ATS发送的联锁控制命令，其中包括对ATS的发送进路办理命令进行处理、对ATS发送的进路取消命令进行处理。

如图2所示，联锁系统仿真模块5对ATS的发送进路办理命令进行处理逻辑过程如下：

步骤101，收到ATS发送的进路办理命令；

步骤102，检查该进路中的道岔、轨道是否占用，若为是执行步骤107，若为否执行步骤103；

步骤103，检查该进路中的道岔、轨道是否锁闭，若为是执行步骤107，若为否执行步骤104；

步骤104，转动道岔到期望位置；

步骤105，锁闭进路中所有的道岔及轨道；

步骤106，开放进路信号机；

步骤107，结束。

如图3所示，联锁系统仿真模块5对ATS发送的进路取消命令进行处理逻辑过程如下：

步骤201，收到ATS发送的进路取消命令；

步骤202，检查该进路中的道岔、轨道是否占用，若为是执行步骤206，若为否执行步骤203；

步骤203，检查该进路中的道岔、轨道是否锁闭，若为是执行步骤206，若为否执行步骤204；

步骤204，解锁该进路中的道岔、轨道；

步骤205，关闭进路信号机；

步骤206，结束。

ATS外部接口系统仿真模块6是针对项目中配置的不同而配置的，主要可以模拟综合监控系统、发车表示器、乘客信息系统、列车唤醒设备等与ATS进行接口的外部系统，并与ATS进行信息交互。这有利于执行ATS系统在这些外部接口上的功能测试。

接口通信模块9是本仿真器与ATS系统间的接口，由于不同的ATP/ATO系统及联锁与ATS系统的接口不尽相同，本仿真器可通过更改该接口通信模块的消息接口来实现ATS与不同ATP/ATO系统及联锁系统的接口。本仿真器内部的ATP/ATO仿真模块及联锁系统仿真模块将基本保持不变。

Claims (6)

1.一种适用于ATS系统测试及培训的仿真器，其特征在于，该仿真器包括ATP/ATO仿真模块、联锁系统仿真模块、ATS外部接口系统仿真模块、接口通信模块、轨旁设备数据库、联锁表，所述的ATP/ATO仿真模块包括线路控制器仿真模块、区域控制器仿真模块、车载控制器仿真模块、线路地图数据库，所述的ATP/ATO仿真模块、联锁系统仿真模块、ATS外部接口系统仿真模块分别与接口通信模块连接，所述的联锁系统仿真模块分别与轨旁设备数据库、联锁表连接，所述的线路控制器仿真模块、区域控制器仿真模块、车载控制器仿真模块分别与线路地图数据库连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于ATS系统测试及培训的仿真器，其特征在于，所述的轨旁设备数据库包括线路中所有的轨道、道岔、信号机、控制命令列表、表示信息列表及进路列表。

3.根据权利要求1所述的一种适用于ATS系统测试及培训的仿真器，其特征在于，所述的联锁表包括线路中所有进路的联锁信息。

4.根据权利要求1所述的一种适用于ATS系统测试及培训的仿真器，其特征在于，所述的联锁系统仿真模块根据线路轨旁设备数据库及联锁表生成联锁布尔逻辑，周期性遍历联锁布尔逻辑，并接收和处理ATS发送的联锁控制命令，其中包括对ATS的发送进路办理命令进行处理、对ATS发送的进路取消命令进行处理。

5.根据权利要求4所述的一种适用于ATS系统测试及培训的仿真器，其特征在于，所述的对ATS的发送进路办理命令进行处理的逻辑过程如下：

1)收到ATS发送的进路办理命令；

2)检查该进路中的道岔、轨道是否占用，若为是执行步骤7)，若为否执行步骤3)；

3)检查该进路中的道岔、轨道是否锁闭，若为是执行步骤7)，若为否执行步骤4)；

4)转动道岔到期望位置；

5)锁闭进路中所有的道岔及轨道；

6)开放进路信号机；

7)结束。

6.根据权利要求4所述的一种适用于ATS系统测试及培训的仿真器，其特征在于，所述的对ATS发送的进路取消命令进行处理的逻辑过程如下：

1)收到ATS发送的进路取消命令；

2)检查该进路中的道岔、轨道是否占用，若为是执行步骤6)，若为否执行步骤3)；

3)检查该进路中的道岔、轨道是否锁闭，若为是执行步骤6)，若为否执行步骤4)；

4)解锁该进路中的道岔、轨道；

5)关闭进路信号机；

6)结束。

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