CN102323761B - 列车控制网络半实物仿真测试平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车控制网络半实物仿真测试平台，包括：车载电气控制系统；软件仿真控制系统和/或实物控制系统；与所述车载电气控制系统连接；数据采集交互系统；与车载电气控制系统连接，将车载电气控制系统输出的信号转换为数字信号或将数字信号转换为车载电气控制系统需要的输入信号；与软件仿真控制系统和/或实物控制系统连接，将软件仿真控制系统和/或实物控制系统连接输出的数字信号转换为开关量信号或将开关量信号转换为软件仿真控制系统和/或实物控制系统需要的数字信号。能够全面地对列车网络控制系统的设计实施评估和验证，排除可能的设计错误，快速定位故障查找原因，降低实车的生产调试成本和技术风险。

Description

列车控制网络半实物仿真测试平台

技术领域

本发明涉及测试平台技术，尤其是涉及一种列车控制网络半实物仿真测试平台。

背景技术

列车控制网络用于控制和管理列车的牵引系统、制动系统、高压系统、辅助供电、空调、行车安全设备、车门和照明等几乎所有子系统，在列车运行和维护中，具有极其重要的作用，而诸多子系统涉及多个专业领域，不但各个子系统之间的网络通讯协议十分复杂，更重要的是基于网络通讯的逻辑控制算法和故障诊断策略也十分复杂。

设计和实现如此复杂和庞大的系统，并且确保列车的安全可靠运行，无论是在设计和实现系统的网络通讯协议和内部逻辑控制算法时，还是在列车运行后期维护中的故障诊断时，都迫切需要一个地面仿真试验平台。

目前的列车控制网络系统的仿真平台有两种，一种是以开关量为主要模拟对象的硬件仿真平台，另一种是软件仿真平台。

硬件仿真平台主要包括中央控制单元、司机室输入输出设备，车辆输入输出设备，另外还包括输入输出设备所连接的开关和接触器等，其它复杂智能控制单元，如牵引控制单元、制动控制单元、辅助控制单元、车门控制单元以及空调控制单元均不具有设备实物，也不具备仿真模型，只是通过开关输入模拟故障节点。硬件仿真平台可以测试中央控制单元的部分控制功能以及中央诊断系统的部分诊断功能，验证司机室输入输出设备或车辆输入输出设备的应用控制软件、固件和通信协议。

但是，现有的硬件仿真平台也具有如下缺点：

第一，需要输入开关和输出指示灯等部件来模拟外围输入条件和执行机构的响应；

第二，对智能控制单元只能模拟部分输入输出信息和诊断故障，对于复杂控制逻辑和连锁反应，只能靠人工操作按钮或开关制造故障连锁和延时，硬件仿真平台的仿真输出结果与实际故障情况具有较大差异，对控制系统的评估和验证不全面。

纯软件仿真平台，需要完全靠软件程序来实现对网络终端输入输出的模拟和对复杂控制单元的模拟。仿真系统软件不仅需要对输入输出开关、按钮、接触器、继电器、指示灯和司机控制器等简单功能设备进行模拟，还需要对牵引控制单元、制动控制单元、辅助控制单元以及车门、空调控制单元及其执行机构进行模拟。

仿真系统模型建立得越接近真实设备，对控制系统的控制响应和诊断性能测试得越全面。但纯软件仿真平台需要对被控对象的特性和行为非常了解，由于缺乏实物做参照当仿真模型与实际设备不符或模型参数不正确时，可能使整个仿真平台的控制输出与实际结果有很大偏差，并且，软件仿真平台无法实现对硬件设备的程序(包括固件、数据库、应用软件)等进行装载和验证，对控制系统的评估和验证不全面。

发明内容

本发明提供一种列车控制网络半实物仿真测试平台，用以解决现有技术中的缺陷，能够全面地对列车网络控制系统的设计实施评估和验证，排除可能的设计错误，快速定位故障查找原因，降低实车的生产调试成本和技术风险。

本发明提供了一种列车控制网络半实物仿真测试平台，包括：

车载电气控制系统；用于发布控制指令并接收状态反馈；

软件仿真控制系统和/或实物控制系统；与所述车载电气控制系统连接，为列车控制网络提供运行环境和信号激励；

数据采集交互系统；与所述车载电气控制系统连接，将所述车载电气控制系统输出的信号转换为数字信号，或将数字信号转换为车载电气控制系统需要的输入信号；与所述软件仿真控制系统和/或实物控制系统连接，将所述软件仿真控制系统和/或实物控制系统连接输出的数字信号转换为开关量信号，或将开关量信号转换为软件仿真控制系统和/或实物控制系统需要的数字信号。

本发明提供的列车控制网络半实物仿真测试平台，所述车载电气控制系统通与实车相同的硬件；所述软件仿真控制系统具有与实物设备完全相同的电气接口与通信接口，软件仿真控制系统能够输出具有与实际控制器和被控制对象相同的控制信号和反馈信息；所述数据采集交互系统既可以分别接入所述软件仿真控制系统和实物控制系统进行通信接口及功能测试。

本发明提供的列车网络控制半实物仿真测试系统可以直接接入网络控制设备，可方便地进行控制系统实物的软硬件系统联合调试；能够全面地对列车网络控制系统实施评估和验证，排除可能的设计错误，快速定位故障查找原因，降低实车的生产成本和技术风险。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的列车控制网络半实物仿真测试平台的示意图；

图2为图1中车载电气控制系统的示意图；

图3为图1中软件仿真控制系统的示意图；

图4为图1中数据采集交互系统的示意图；

图5为本发明第二实施例提供的列车控制网络半实物仿真测试平台的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，图1为本发明第一实施例提供的列车控制网络半实物仿真测试平台的示意图。

本发明第一实施例提供的列车控制网络半实物仿真测试平台包括：

车载电气控制系统1；用于发布控制指令并接收状态反馈；车载电器控制系统1为控制系统，能够实现主要控制设备的供电管理和监视、列车网络的通信管理、整车的逻辑控制和导向安全控制、整车的故障诊断、实现安全环路系统。

软件仿真控制系统2和/或实物控制系统2’与车载电气控制系统1连接，为列车控制网络提供运行环境和信号激励；

具体地，受控系统可以为软件仿真控制系统2，也可以为实物控制系统2’，也可以为软件仿真控制系统2和实物控制系统2’的结合。

数据采集交互系统3；与车载电气控制系统1连接，将车载控制系统1输出的信号转换为数字信号，或将数字信号转换为车载电气控制系1统需要的输入信号；与软件仿真控制系统2和/或实物控制系统2’连接，将软件仿真控制系统2和/或实物控制系统2’输出的数据信号转换为开关量信号，或将开关量信号转换为软件仿真控制系统2和/或实物控制系统2’需要的数字信号。

如图2所示，在本实施例中，车载电气控制系统1包括一个司机控制台11和四个相同的车辆电气柜12。

司机控制台11与车辆电气柜12连接，具体地，司机控制台11和车辆电气柜12通过MVB(Multifunction Vehicle Bus)多功能车辆总线连接，并且司机控制台11和车辆电气柜12之间电连接。

司机控制台11包括相互连接的中央控制单元111、人机接口显示屏112和司控台输入输出单元113；中央控制单元111、人机接口显示屏112和司控台输入输出单元113具体为实车相同的部件，中央控制单元111通过MVB网络与其它MVB网络相连接，具有MVB网络仲裁管理功能，具有WTB/MVB网关，并且具有110V供电。中央控制单元111是核心网络控制设备，人机接口显示屏112是重要的接口设备以及中央诊断中心，并具有列车的运行状态显示功能，中央控制单元111和人机接口显示屏112可以上载程序，实现整列车的控制监视与诊断功能。

由于司机控制台11的重要作用，因此司机控制台11设置了冗余的两套系统，可以互为热备发生故障时，冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作，减少系统的故障时间。

司机控制台11还包括与司控台输入输出单元113连接的开关114，指示灯115和司机控制器116；司控台输入输出单元113采集司机控制器116和开关114的状态并通过指示灯115输出重要的状态。

每个车辆电气柜12包括实物的温度采集输入单元122、开关123、接触器124、继电器125、可调电阻箱126和车辆输入输出单元121；车辆输入输出单元121与温度采集输入单元122通过MVB网络连接，车辆输入输出单元121分别与开关123、接触器124和继电器125电连接，温度采集输入单元122与可调电阻箱126电连接。车辆输入输出单元121采集开关123或接触器124的状态输入或输出，控制继电器125；温度采集输入单元122采集可调电阻箱125的模拟阻值。

司机控制台11与一个车辆电气柜12之间具有MVB网络连接和电连接，每个车辆电气柜12之间也具有MVB网络连接和电连接。

如图3所示，在本实施例中，软件仿真控制系统2包括运行有仿真软件的工控机，工控机具有MVB通信和以太网通信接口及通信功能。

软件仿真控制系统2包括电气线路仿真模块21和四个相同的车辆子系统仿真模块22；电气线路仿真模块21与车辆子系统仿真模块22共享内存；具体通过CB(ControlBuilder)仿真软件实现电器线路仿真和车辆子系统仿真。

电气线路仿真模块21包括低压线路仿真模块211、中压线路仿真模块212和高压线路仿真模块213；

具体地，低压线路仿真模块为DC 110V线路仿真和AC 440V线路仿真，中压线路仿真模块为DC 2700V-3600V线路仿真，高压线路仿真模块为AC 25KV线路仿真。

每个车辆子系统仿真模块22包括高压系统模块221、牵引系统模块222、辅助系统模块223、制动系统模块224、车门系统模块225、空调系统模块226、火警系统模块227和照明系统模块228。

高压线路仿真模块213与高压系统模块221连接；中压系统仿真模块212与牵引系统模块222、辅助系统模块223连接；低压线路仿真模块211与制动系统模块224、车门系统模块225、空调系统模块226、火警系统模块227和照明系统模块228连接。

需要说明的是，在实物的列车中，通过电气线路连接车辆子系统；在软件仿真控制系统2中，通过电气线路仿真模块21和车辆子系统仿真模块22，仿真模拟车辆子系统设备及功能，例如实物的列车通过受电弓将25kV高压引入变压器，再由变压器进行电压变换，变压器前还设有主断路器；车顶具有隔离开关和高压电缆连接或断开牵引单元。高压系统模块221模拟和仿真受电弓、主断路器、车顶隔离开关、变压器等设备的功能，高压线路仿真模块213模拟和仿真25kV高压线路，并与高压系统模块221连接。

牵引系统模块222包括牵引控制单元和牵引变流器及牵引电机的仿真，辅助系统模块223包括辅助控制单元、辅助变流器及交流负载的仿真；由于辅助变流器的输入电压来自牵引变流器的中间直流环节输出，该电压为2700V-3600V，通过中压线路仿真模块212模拟2700V-3600V线路，使牵引变流器和辅助变流器连接在一起，实现仿真与实际系统相一致。

另外，通过低压线路仿真模块211的DC110V线路仿真，为牵引系统模块222、辅助系统模块223、制动系统模块224、车门系统模块225、空调系统模块226、火警系统模块227和照明系统模块228供电，牵引系统冷却负载以及空调等通过AC440V线路进行供电，低压线路仿真模块211还向各种开关或继电器供电。

如图4所示，在本实施例中，数据采集交互系统3为PLC系统(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，包括依次连接的CPU模块31、以太网通信模块32、数字输入输出模块33和模拟输入输出模块34；以太网通信模块32与软件仿真控制系统连接2，数字输入输出模块33与车载电气控制系统1连接。

具体地，数据采集交互系统3负责将车辆子系统模块22与车辆电气柜12的硬件接口信号转换为数字信号，为CB仿真软件提供接口；同时也将软件仿真控制系统2输出的数字信号转换为相应的DC110V电平开关量信号，实现列车的各个功能系统的控制和监控。

软件仿真控制系统2通过MVB总线与司机控制台11、车辆电气柜12交互数据；通过以太网技术与数据采集交互系统3的交互数据。CPU模块31实现PLC模块的控制，以太网通信模块32实现与软件仿真控制系统2之间的信息交互，DC110V和DC24V的数字输入输出模块33采集或控制车辆电气柜12中的开关量信号，并且采用+/-10V、12位的模拟输入输出34模块采集和输出模拟信号。

为实现温度信号的调节，采用可调节电阻箱35实现对于轮对轴承、齿轮箱、牵引电机等温度信号的模拟。采用交流220V继电器作为PLC输出开关量模块的电气驱动，实现与车载电气控制系统1中的车辆电气柜12的连接。同时也采用了部分DC24继电器，实现与车载电气控制系统1中的司机控制台11的信号连接。

数据采集交互系统3能够上载应用软件，为车载电气控制系统1提供可控的数字输入或输出以及模拟量输入。

本实施例提供的列车控制网络半实物仿真测试平台，车载电气控制系统1采用与实车相同的硬件，软件仿真控制系统2具有与实车设备完全相同的电气接口与通信接口，仿真模型输出具有与实际控制器和被控制对象相同的控制信号和反馈信息；数据采集交互系统3既可以分别接入软件仿真控制系统和实物控制系统进行通信接口及功能测试。

本实施例提供的列车网络控制半实物仿真测试系统可以直接接入网络控制设备，因此可方便地进行控制系统的软硬件系统联合调试；能够全面地对列车网络控制系统实施评估和验证，排除可能的设计错误，快速定位故障查找原因，降低实车的生产调试成本和技术风险。

参考图5，图5为本发明第二实施例提供的列车控制网络半实物仿真测试平台的示意图。

本实施例提供的列车控制网络半实物仿真测试平台包括两组相互连接的车载电气控制系统1、软件仿真控制系统2和数据采集交互系统3，也就是具有两个牵引单元，具体为第一牵引单元1A和第二牵引单元2A，第一牵引单元1A和第二牵引单元2A通过WTB(Wire Train Bus)总线连接。本实施例提供的列车网络控制系统半实物仿真测试平台为八辆编组的列车的测试平台，第一牵引单元1A仿真模拟第一至第四号车体。

本实施例中，通过CB仿真软件仿真模拟高压系统模块221、牵引系统模块222、辅助系统模块223、制动系统模块224、车门系统模块225、空调系统模块226、火警系统模块227和照明系统模块228，为整个列车网络控制系统提供运行环境和信号激励。对CB仿真软件进行二次开发，实现低压线路仿真模块211、中压线路仿真模块212和高压线路仿真模块213。

对CB仿真软件的二次开发，实现MVB网络驱动功能。运行CB仿真软件的工控机中集成有MVB通信网卡，基于网卡的底层硬件API接口函数和CB仿真软件的开发接口，实现仿真需求的MVB网络驱动程序。

在本实施例中，每个牵引单元具有一个软件仿真控制系统2，每个牵引单元之间采用以太网信息传输，两个软件仿真控制系统2之间通过以太网信息传输实现两个牵引单元之间硬线信息的传递。CB仿真软件没有直接提供接口，为此，基于CB仿真软件提供的共享内存方式，对其实施二次开发，实现两个CB仿真系统之间的以太网信息传输；因此采用两台工控机分别实现对两个牵引单元(八辆编组)的运行工况仿真模拟，通过MVB通信实现了牵引单元内部各控制单元的MVB通信模拟，通过以太网通信实现了牵引单元之间的硬线连接模拟。

具体地，软件仿真控制系统2中的车辆子系统模块22包括：

高压系统模块221包括车顶隔离开关模块、主断路器模块、受电弓模块；仿真模块与真实设备的接口方面包括牵引控制单元之间的硬线电路模块、重联端司控台设备模块、CCU接收的硬线信号模块。

牵引系统模块222，八辆编组列车包括两个对称布置的牵引动力单元，第一至第四号车组成第一牵引动力单元，第五至第八号车组成第二牵引动力单元，列车中牵引系统部件布置在车下，而且在两个牵引单元上成对称分布，两列列车可以重联。一个牵引动力单元的具体设备包括牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、牵引传动装置、牵引控制单元。牵引系统模块222包括牵引系统主电路模块，电机模型模块，牵引控制单元模块和MVB交互模块。控制牵引控制单元的关断和接通、控制牵引控制单元负载断开、牵引变流器状态监测、牵引设定值处理、对于牵引控制单元生成的牵引指令、牵引设定值分配、确定列车最大限速、为自动速度控制计算列车最大牵引力，牵引力限值，输出当前牵引力和当前电制力。

辅助系统模块223，第二号和第七号车上配备有单辅助变流器单元，与头车的牵引变流器中间回路相连，在第五号车和第四号车(餐车)分别配备有双辅助变流器，分别与第三号车和第六号车的牵引变流器的中间回路相连，在双辅助变流器和单辅助变流器的输入端之间通过电缆连接，当一个牵引变流器失效时，可以从另一个有效的牵引变流器同时给辅助变流器供电。辅助系统模块223实现了辅助变流器启动、辅助供电、辅助系统冗余管理、交流负载投入的动态仿真和MVB通信。

制动系统模块224，包括制动系统的空电复合制动模块、空气制动模块、制动控制单元模块和MVB交互模块。制动系统包括位于车体的控制元件和位于转向架上的产生制动力执行机构。列车上有两种制动力，一种是牵引系统产生的电制动力；另一种就是制动系统产生的摩擦制动力。制动系统通过控制制动缸压缩空气的压力大小来改变制动力的大小。系统实现了对制动控制单元及制动执行机构的功能模拟，实现了制动控制过程的动态仿真和MVB通信。在本实施例提供的列车控制网络半实物仿真试验台上，制动系统模块224具有如下功能：紧急制动、常用制动、停放制动、自动速度控制，并且实现了对紧急制动环、制动缓解环、停放制动监视环、乘客紧急制动环、转向架监视环、火警监视环的功能仿真和模拟。

车门系统模块225，车门系统包括内门系统和外门系统。内门是车厢与车厢之间通道门，外门是旅客和司机上下车的车门。内门包括手动外端门、自动外端门、单扇滑动门、双扇滑动门、内藏门。外门包括端部通道门和第三入口门。在列车上，每个车门都有一个车门控制单元，每节车中有一个车门控制单元连接到MVB总线，每节车上各车门控制单元之间通过CAN总线相连。车门系统模块225能够实现对内门的状态监视，对外门的集中控制、分散控制及远程控制功能及MVB通信。

空调系统模块226，空调系统安装在每辆车的车顶上。循环通风采暖器集成在端墙、门口过道顶板或柜子盖上。在每一个司机室都装有一套独立于客室的空调系统，分离的空调系统可以对精确性和舒适性进行单独调节。列车上共有八个空调，每个空调与通信控制器和其它空调之间进行通信。每个牵引单元内的空调中有一个主控空调，主控空调通常为端车空调，如果端车空调发生故障则后继车的空调成为主控空调。空调系统模块226能够实现空调系统的温度调节如制冷、制热、防冻保护、过热保护、预冷、预热等工作模式仿真控制及MVB通信功能。

火灾报警模块227，火灾报警控制系统由传感器、火灾报警环路和火灾报警控制中心组成。传感器包括烟雾传感器、温度传感器等，用于采集可能的火灾信号。火灾报警环路独立于列车总线，不与MVB相连。火灾报警环路中包括接触器，根据实际情况断开或连通火灾报警环路。火灾报警模块227与通信控制器通信，通信接口为KLIP站。半实物仿真控制台中通过网络终端实物设备及火灾报警输入仿真模拟信号实现了该部分功能，并且完善了中央控制单元与火灾报警系统共同实现的火警系统自测试功能。

照明系统模块228，照明系统分内部照明和外部照明。列车的头车安装信号照明设备。信号照明设备包括一个上部信号头灯、两个头灯、两个信号灯以及两个指示联挂准备就绪信号。上述信号照明设备由车辆开关柜上的LED灯模拟。内部照明也通过车辆开关柜上的LED灯模拟。

下面举例说明本实施例提供的列车控制网络半实物仿真测试平台工作过程和测试方法：

一、司控器主牵引手柄满级位牵引仿真测试

在列车网络控制系统半实物仿真测试平台的一端司机控制台11占用，方向开关置向前位，升弓和合主断指令发布并完成后，停放制动缓解，牵引系统准备就绪情况下。

牵引控制手柄推满级位，该信号通过司机控制台输入输出单元113进行采集，采集结果转化为MVB网络端口过程数据，中央控制单元111周期轮询网络端口数据从而获得牵引手柄输入信息，中央控制单元111通过控制程序评估该输入指令，该指令评估合法后通过MVB端口输出正确的牵引力指令信息至占用端的牵引单元，同时该指令通过两个牵引单元之间的WTB传输给非占用端的中央控制单元111，并通过中央控制单元111上的网关转换为MVB端口的牵引力指令信息，至此两个牵引单元(占用端和非占用端)都发布了牵引力指令。

软件仿真控制系统2的牵引系统模块222，模拟牵引控制单元、牵引变流器和牵引电机的功能，由于牵引系统模块222具有MVB通信端口，它接收该牵引力控制指令，通过发送PWM控制脉冲给牵引变流器使牵引电机启动并旋转，牵引变流器采集电机的三相输出电流和速度向牵引控制单元反馈，牵引控制单元根据牵引力指令以及反馈信息，动态计算输出控制脉冲连续控制牵引变流器并带动牵引电机，以上过程都通过仿真模型完成。由此列车逐渐启动并加速，该实际牵引力信息通过牵引控制单元MVB端口发送，司机控制台11的人机接口显示屏112接收该信息并显示牵引力设定和实际牵引力反馈信息。

由于列车控制非常复杂，软件仿真控制系统2的牵引系统模块222中PWM逆变器正常投入使用前要进行一系列牵引冷却负载的检查，而冷却系统的供电开关控制及工作状态反馈需要由软件仿真控制系统2将信息通过以太网输出到数据采集交互系统3，数据采集交互系统3将数字信息转化为PLC开关量信息，该状态通过信号线连接至车载电气控制系统1，车辆输入输出单元121采集该状态信息，转化为MVB端口数字信息，软件仿真控制系统2中的牵引系统模块222接收该信息并对牵引冷却负载的状态进行评判，只有负载状态正确通过，牵引系统模块222才能正常输出。

二、轮对轴承温度过高故障模拟

列车网络控制系统半实物仿真测试平台启动后，牵引系统模块222以时速200公里以上进行正常牵引，此时通过在车辆电气柜12中调整可调电阻箱126，温度采集单元122采集该阻值并转换为数字量，温度采集单元122具有MVB接口，温度值可以通过过程数据端口在MVB网络上广播，中央控制单元111的MVB接口接收到该温度值，对温度值进行评估，当温度值超过140度时，表明该轴发生热轴故障，此时中央控制单元111会立刻封锁牵引并触发最大常用制动，封锁牵引指令通过MVB接口传送到软件仿真控制系统2的牵引系统模块222，中央控制单元111发送制动指令，软件仿真控制系统2的制动系统模块224接收制动指令信息，制动系统模块224控制制动系统设备施加最大常用制动力，同时热轴故障报警信息通过MVB接口发送至司机控制台11的人机接口显示屏112进行显示。

本实施例提供的列车控制网络半实物仿真测试平台，实现八辆编组列车的仿真模拟，本实施例提供的列车网络控制半实物仿真测试系统可以直接接入网络控制设备，因此可方便地进行控制系统的软硬件系统联合调试；能够全面地对列车网络控制系统实施评估和验证，排除可能的设计错误，快速定位故障查找原因，降低实车的生产调试成本和技术风险。

另外，在本发明第二实施例的基础上，发明还提供了十六编组的列车控制网络半实物仿真测试平台，包括四组相互连接的车载电气控制系统1、软件仿真控制系统2和数据采集交互系统3，也就是四个牵引单元，每个牵引单元控制四节车辆。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种列车控制网络半实物仿真测试平台，其特征在于，包括：

车载电气控制系统；用于发布控制指令并接收状态反馈；

软件仿真控制系统和/或实物控制系统；与所述车载电气控制系统连接，为列车控制网络提供运行环境和信号激励；

数据采集交互系统；与所述车载电气控制系统连接，将所述车载电气控制系统输出的信号转换为数字信号，或将数字信号转换为车载电气控制系统需要的输入信号；与所述软件仿真控制系统和/或实物控制系统连接，将所述软件仿真控制系统和/或实物控制系统连接输出的数字信号转换为开关量信号，或将开关量信号转换为软件仿真控制系统和/或实物控制系统需要的数字信号；

所述车载电气控制系统包括一个司机控制台和四个相同的车辆电气柜，所述司机控制台与所述车辆电气柜连接；

所述司机控制台包括相互连接的中央控制单元、人机接口显示屏和司控台输入输出单元；

所述中央控制单元具有MVB网络仲裁管理功能，具有WTB/MVB网关，所述中央控制单元还具有列车控制监视与诊断的功能；

所述人机接口显示屏具有列车的运行状态显示和故障诊断功能；

所述中央控制单元和人机接口显示屏可以上载程序，实现整列车的控制监视与诊断功能；

所述司机控制台还包括与所述输入输出单元连接的开关、指示灯和司机控制器；所述司控台输入输出单元采集所述司机控制器和开关的状态并通过所述指示灯输出重要的状态；

每个所述车辆电气柜包括温度采集输入单元、开关、接触器、继电器、可调电阻箱和车辆输入输出单元；所述车辆输入输出单元与所述温度采集输入单元连接并连接到MVB网络，所述车辆输入输出单元分别与所述开关或接触器或继电器连接，所述温度采集输入单元与所述可调电阻箱连接；

所述温度采集输入单元与所述可调变阻箱连接；所述车辆输入输出单元采集所述开关或接触器的状态输入或输出，控制所述继电器；所述温度采集输入单元采集所述可调电阻箱的模拟阻值。

2.根据权利要求1所述的列车控制网络半实物仿真测试平台，其特征在于，所述软件仿真控制系统包括运行有仿真软件的工控机，所述工控机具有MVB通信和以太网通信接口及通信功能。

3.根据权利要求2所述的列车控制网络半实物仿真测试平台，软件仿真控制系统包括电气线路仿真模块和四个相同的车辆子系统仿真模块；所述电气线路仿真模块与所述车辆子系统仿真模块通过共享内存交互数据；

所述电气线路仿真模块包括低压线路仿真模块、中压线路仿真模块和高压线路仿真模块；

所述车辆子系统仿真模块包括高压系统模块、牵引系统模块、辅助系统模块、制动系统模块、车门系统模块、空调系统模块、火警系统模块和照明系统模块；

所述高压线路仿真模块与所述高压系统模块连接；所述中压系统仿真模块与所述牵引系统模块、辅助系统模块连接；所述低压线路仿真模块与所述高压系统模块、牵引系统模块、辅助系统模块、制动系统模块、车门系统模块、空调系统模块、火警系统模块和照明系统模块连接。

4.根据权利要求1所述的列车控制网络半实物仿真测试平台，其特征在于，所述数据采集交互系统为PLC控制系统，包括依次连接的CPU模块、以太网通信模块、数字输入输出模块和模拟输入输出模块；所述以太网通信模块与所述软件仿真控制系统连接，所述数字输入输出模块与所述车载电气控制系统连接；

所述数据采集交互系统能够上载应用软件，实现为所述车载电气控制系统提供可控的数字输入或输出以及模拟量输入，实现为所述的软件仿真控制系统提供仿真控制模型所需的开关量转化的数字信号。

5.根据权利要求3所述的列车控制网络半实物仿真测试平台，其特征在于，所述高压系统模块包括车顶隔离开关模块、主断路器模块和受电弓模块。

6.根据权利要求3所述的列车控制网络半实物仿真测试平台，其特征在于，所述牵引系统模块包括牵引系统主电路模块，电机模型模块，牵引控制单元模块和MVB交互模块。

7.根据权利要求3所述的列车控制网络半实物仿真测试平台，其特征在于，所述制动系统模块包括空电复合制动模块、空气制动模块、制动控制单元模块和MVB交互模块。

8.根据权利要求1所述的列车控制网络半实物仿真测试平台，其特征在于，包括两组相互连接的车载电气控制系统、软件仿真控制系统和数据采集交互系统。

9.根据权利要求1所述的列车控制网络半实物仿真测试平台，其特征在于，包括四组相互连接的车载电气控制系统、软件仿真控制系统和数据采集交互系统。

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