CN102616253A - 铁路信号控制模拟系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铁路信号控制模拟系统，该铁路信号控制模拟系统包括车次号模拟系统、调度集中模拟系统、信号室外模拟系统、计算机联锁模拟系统和列控模拟系统。车次号模拟系统用于产生车次信息；调度集中模拟系统用于产生信号控制命令、调度命令和临时限速命令；信号室外模拟系统用于根据室外信号模拟设备的设备状态，产生设备状态信号；计算机联锁模拟系统用于根据接收到的轨道区间安全信息和设备状态信号，产生进路状态信息和设备控制命令；列控模拟系统用于根据临时限速命令和进路状态信息，生成轨道区间安全信息和临时限速状态信息。本发明提供的铁路信号控制模拟系统，可以实现对实际子系统的单独调试，提高了开发测试效率。

Description

铁路信号控制模拟系统

技术领域

本发明涉及铁路控制技术，尤其涉及一种铁路信号控制模拟系统。

背景技术

随着铁路信号新型控制系统的发展，CTCS-0级、CTCS-2级、CTCS-3级列车控制系统逐步大面积推广应用。信号控制系统的性能对列车的安全运行起到重要的作用，所以一般在信号控制系统上线后，需要对其进行联调联试，以保证其性能。但是，由于信号控制系统包括的子系统比较多，各个系统接口也比较复杂，一旦出现故障不容易排查，导致信号控制系统的集成测试时间过长，效率不高。

发明内容

本发明提供一种铁路信号控制模拟系统，以提高信号控制系统的开发测试效率。

本发明提供一种铁路信号控制模拟系统，包括：

车次号模拟系统，用于产生车次信息，并发送；

调度集中模拟系统，用于根据指示信息和所述车次模拟系统发送的所述车次信息，产生信号控制命令、调度命令和临时限速命令，并发送；

信号室外模拟系统，包括室外信号模拟设备，所述信号室外模拟系统用于根据室外信号模拟设备的设备状态，产生设备状态信号，并发送，以及根据接收到的设备控制命令，控制所述室外信号模拟设备的设备状态；

计算机联锁模拟系统，用于根据接收到的轨道区间安全信息、所述调度集中模拟系统发送的所述信号控制命令和所述信号室外模拟系统发送的所述设备状态信号，进行进路排列和信号显示，产生进路状态信息和所述设备控制命令，并发送；

列控模拟系统，用于根据所述调度集中模拟系统发送的所述临时限速命令和所述计算机联锁模拟系统发送的所述进路状态信息，生成第一列车运行许可信息，并发送给列车，以及生成所述轨道区间安全信息和临时限速状态信息，并分别发送给所述调度集中模拟系统和所述计算机联锁模拟系统。

如上所述的铁路信号控制模拟系统，还包括：

临时限速模拟系统，用于接收所述调度集中模拟系统发送的所述临时限速命令进行处理，并将处理后的临时限速命令发送；

无线闭塞模拟系统，用于根据所述临时限速模拟系统发送的所述处理后的临时限速命令和所述计算机联锁模拟系统发送的所述进路状态信息，生成第二列车运行许可信息，并发送给所述列车，并将列车运行状态信息和限速执行状态信息发送给所述调度集中模拟系统。

如上所述的铁路信号控制模拟系统，还包括：

区间闭塞模拟系统，用于根据所述信号室外模拟系统发送的所述设备状态信号，产生室外设备操作命令，以及产生区间信号设备状态信息，并发送给所述列控模拟系统或所述调度集中模拟系统。

如上所述的铁路信号控制模拟系统，还包括：

无线调度命令模拟系统，用于将接收到的所述调度集中模拟系统发送的所述调度命令和所述临时限速命令，进行无线发送。

如上所述的铁路信号控制模拟系统，其中，

所述室外信号模拟设备包括硬件信号模拟盘，所述硬件信号模拟盘包括电路开关，通过改变所述电路开关的开合状态，以模拟所述室外信号设备的设备状态。

由上述技术方案可知，本发明提供的铁路信号控制模拟系统，可以为实际的铁路信号控制系统进行模拟，实现其功能的同时，可以将实际的铁路信号控制系统中的一个或多个子系统接入该铁路信号控制模拟系统，以实现对各子系统的开发和调试，无需待整个铁路信号控制系统上线后再进行联调，有利于故障诊断，提高了信号控制系统的开发测试效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种铁路信号控制模拟系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种铁路信号控制模拟系统结构示意图。

附图标记：

11-车次号模拟系统；     12-调度集中模拟系统；

13-信号室外模拟系统；   14-计算机联锁模拟系统；

15-列控模拟系统；       16-临时限速模拟系统；

17-无线闭塞模拟系统；   18-区间闭塞模拟系统；

19-无线调度命令模拟系统。

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，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在附图或说明书中，相似或相同的元件皆使用相同的附图标记。

图1为本发明实施例提供的一种铁路信号控制模拟系统结构示意图，如图1所示，在本实施例中，该铁路信号控制模拟系统包括车次号模拟系统11、调度集中模拟系统12、信号室外模拟系统13、计算机联锁模拟系统14和列控模拟系统15。车次号模拟系统11用于产生车次信息，并发送。调度集中模拟系统12用于根据指示信息和车次模拟系统发送的车次信息，产生信号控制命令、调度命令和临时限速命令，并发送。信号室外模拟系统13包括室外信号模拟设备，信号室外模拟系统13用于根据室外信号模拟设备的设备状态，产生设备状态信号，并发送，以及根据接收到的设备控制命令，控制室外信号模拟设备的设备状态。计算机联锁模拟系统14用于根据接收到的轨道区间安全信息、调度集中模拟系统12发送的信号控制命令和信号室外模拟系统13发送的设备状态信号，进行进路排列和信号显示，产生进路状态信息和设备控制命令，并发送。列控模拟系统15用于根据调度集中模拟系统12发送的临时限速命令和计算机联锁模拟系统14发送的进路状态信息，生成第一列车运行许可信息，并发送给列车，以及生成轨道区间安全信息和临时限速状态信息，并分别发送给调度集中模拟系统12和计算机联锁模拟系统14。

在本实施例中，车次号模拟系统11、调度集中模拟系统12、信号室外模拟系统13、计算机联锁模拟系统14和列控模拟系统15之间的数据交互格式与实际的铁路信号控制系统中数据交互格式相同，各模拟系统所具有的接口也都按照实际的铁路信号控制系统中的既有接口协议设置。

具体的，车次号模拟系统11可以为无线车次号模拟系统，具有无线发送功能，在CTCS-2列控系统中，车次号模拟系统11具体基于传统的450MHz列车无线平台，相应地，该铁路信号控制模拟系统还设有无线接收装置，无线接收装置将接收到的车次信息传送给调度集中模拟系统12。车次号模拟系统11发送的车次信息包括车次号、机车号、列车速度、位置和编组等信息。调度集中模拟系统12可以通过计算机模拟实现，具备运行图、站场图、调度命令、车次跟踪、自动排路等全部功能。车次号模拟系统11通过串口与调度集中模拟系统12进行数据交互。通过提供人机操作界面，指示信息可以手动输入，以模拟调度员的命令指示，指示信息具体可以包括进路和临时限速等指令，提高了操作的便捷性。调度集中模拟系统12根据接收到的车次信息和输入的指示信息，产生信号控制命令、调度命令和临时限速命令，以指挥列车运行。其中，调度命令具体为文本指示，行车调度指挥人员可以根据调度命令进行相应的调度指挥工作。调度集中模拟系统12与列控模拟系统15、计算机联锁模拟系统14和车次号模拟系统11通过RS422串口进行通信。信号室外模拟系统13根据室外信号模拟设备的设备状态，产生设备状态信号，室外信号模拟设备可以模拟轨道、信号机、道岔、继电器等设备，是室内信号设备采集单元和驱动单元，室外信号模拟设备可模拟室外设备的各种状态，再现实际应用的各种场景。设备状态信号具体可以为方波信号，通过采集配线进行传输，可以包括信号机绿红黄等、道岔定反表、区段占用和锁闭等设备状态。信号室外模拟系统13还根据接收到的设备控制命令，改变室外信号模拟设备的设备状态。计算机联锁模拟系统14根据轨道区间安全信息、信号控制命令和设备状态信号，进行进路排列和信号显示，产生进路状态信息和设备控制命令，并将进路状态信息发送给列控模拟系统15，以及将设备控制命令发送给信号室外模拟系统13，以控制室外信号模拟设备的设备状态。具体的，计算机联锁系统是站内联锁的控制中心，计算机联锁模拟系统14可以通过计算机模拟铁路可上道的四个联锁厂家的联锁系统，对不同联锁厂家逻辑处理的差异分别模拟，包括对引导信号的办法方法和取消方法、对允许改方按钮的抬起逻辑处理等。计算机联锁模拟系统14通过串口和其他系统接口，通过配线和室外信号模拟系统接口。计算机联锁模拟系统14按照故障导向安全的原则主要逻辑保证信号的联锁关系，已根据接收到的命令信息以及当前的室外信号模拟设备的设备状态，对室外信号模拟设备进行控制，包括道岔定反操、信号机开关灯、区段锁闭等操作。列控模拟系统15根据临时限速命令和进路状态信息，生成第一列车运行许可信息，具体的，列车接收该第一列车运行许可信息，以监控列车运行。列控模拟系统15生成轨道区间安全信息和临时限速状态信息，并分别发送给调度集中模拟系统12和计算机联锁模拟系统14，具体的列控模拟系统15根据信号室外模拟系统13的当前设备状态生成轨道区间安全信息以及临时限速状态信息。列控模拟系统15也可以通过计算机对实际的列控系统中的各个设备进行模拟，通过软件实现各个设备的功能，节省了硬件开支，列控模拟系统15可以通过RS422串口与其他模拟系统连接。

在本实施例中，该铁路信号控制模拟系统可以实现CTCS-2列控系统的模拟，即可以对CTCS-2列控系统中各子系统进行调试，当CTCS-2列控系统中的某一子系统完成后，可在该铁路信号控制模拟系统中用实际系统替换相应的模拟系统，测试验证该系统的完整功能和稳定性，也可用于现场故障的分析和判断，同时也可作为演示和培训平台。

本实施例提供的铁路信号控制模拟系统，可以为实际的铁路信号控制系统进行模拟，实现其功能的同时，可以将实际的铁路信号控制系统中的一个或多个子系统接入该铁路信号控制模拟系统，以实现对各子系统的开发和调试，无需待整个铁路信号控制系统上线后再进行联调，有利于进行故障诊断，提高了信号控制系统的开发测试效率。

图2为本发明实施例提供的另一种铁路信号控制模拟系统结构示意图，在上述实施例的基础上，本实施例提供的铁路信号控制模拟系统还包括临时限速模拟系统16和无线闭塞模拟系统17。临时限速模拟系统16用于接收调度集中模拟系统12发送的临时限速命令进行处理，并将处理后的临时限速命令发送。无线闭塞模拟系统17，用于根据临时限速模拟系统16发送的处理后的临时限速命令和计算机联锁模拟系统14发送的进路状态信息，生成第二列车运行许可信息，并发送给列车，并将列车运行状态信息和限速执行状态信息发送给调度集中模拟系统12。通过临时限速模拟系统16和无线闭塞模拟系统17，可以实现对CTCS-3列控系统的模拟，可以通过比较第一列车运行许可信息和第二列车运行许可信息的内容，以确保内容的一致性和正确性。临时限速模拟系统16可以通过计算机对不同厂家限速功能的差异进行模拟，通过网络和其他系统接口。无线闭塞模拟系统17也可以通过计算机对不同厂家的无线闭塞系统功能的差异进行模拟，通过网络和其他系统接口。

在本实施例中，该铁路信号控制模拟系统还可以包括区间闭塞模拟系统18，区间闭塞模拟系统18用于根据信号室外模拟系统13发送的设备状态信号，产生室外设备操作命令，以及产生区间信号设备状态信息，并发送给列控模拟系统15或调度集中模拟系统12。区间闭塞模拟系统18可以模拟自动闭塞、半自动闭塞、计轴站间自动闭塞、计轴半自动闭塞、单线自动闭塞等不同制式的区间闭塞类型。通过区间闭塞模拟系统18的设置，可以实现对CTCS-0列控系统的兼容，区间闭塞模拟系统18具体还向调度集中模拟系统12发送区间信号设备状态信息，用于调度集中模拟系统12区间状态的显示。

在本实施例中，该铁路信号控制模拟系统还可以包括无线调度命令模拟系统19，无线调度命令模拟系统19用于将接收到的调度集中模拟系统12调度命令和临时限速命令，进行无线发送。具体的，无线调度命令模拟系统19也可以基于传统的450MHz列车无线平台进行数据的交互，无线调度命令模拟系统19通过串口与调度集中模拟系统12连接，接收调度集中模拟系统12发送的调度命令和临时限速命令，还可以接收行车凭证、进路预告信息和调车作业单等信息。在对CTCS-3列控系统进行模拟时，车次号模拟系统11和无线调度命令模拟系统19也可以基于铁路移动通信(GSM for Railways，简称GSM-R)网络进行数据交互，因此车次号模拟系统11和无线调度命令模拟系统19既包括可以用于传统无线通信的数据接口，也具有用于GPS-R移动网络的数据接口。

上述实施例中的室外信号模拟设备具体可以包括硬件信号模拟盘，硬件信号模拟盘包括电路开关，通过改变电路开关的开合状态，以模拟室外信号设备的设备状态。通过硬件信号模拟盘对室外设备进行模拟，结构简单，只需要通过改变电路开关的状态，就可以实现对室外设备状态的模拟，操作方便，简化了模拟系统，也节约了成本。

本发明提供的铁路信号控制模拟系统，能够模拟整个系统的运行状态和运行场景。可以通过将实际子系统替换对应模拟系统，以对该实际子系统统独立进行调试和问题查找，大大节约整个信号系统集成测试的时间，使联调联试工作提前开始，不需要等所有系统上线运行后才能联调联试，是信号控制系统开通必不可少的集成开发环境和平台，也是后期离线分析的重要工具，提高了信号控制系统的开发测试效率，也缩短了信号控制系统的开发测试周期。

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 (5)

1.一种铁路信号控制模拟系统，其特征在于，包括：

车次号模拟系统，用于产生车次信息，并发送；

调度集中模拟系统，用于根据指示信息和所述车次模拟系统发送的所述车次信息，产生信号控制命令、调度命令和临时限速命令，并发送；

信号室外模拟系统，包括室外信号模拟设备，所述信号室外模拟系统用于根据室外信号模拟设备的设备状态，产生设备状态信号，并发送，以及根据接收到的设备控制命令，控制所述室外信号模拟设备的设备状态；

计算机联锁模拟系统，用于根据接收到的轨道区间安全信息、所述调度集中模拟系统发送的所述信号控制命令和所述信号室外模拟系统发送的所述设备状态信号，进行进路排列和信号显示，产生进路状态信息和所述设备控制命令，并发送；

列控模拟系统，用于根据所述调度集中模拟系统发送的所述临时限速命令和所述计算机联锁模拟系统发送的所述进路状态信息，生成第一列车运行许可信息，并发送给列车，以及生成所述轨道区间安全信息和临时限速状态信息，并分别发送给所述调度集中模拟系统和所述计算机联锁模拟系统。

2.根据权利要求1所述的铁路信号控制模拟系统，其特征在于，还包括：

临时限速模拟系统，用于接收所述调度集中模拟系统发送的所述临时限速命令进行处理，并将处理后的临时限速命令发送；

无线闭塞模拟系统，用于根据所述临时限速模拟系统发送的所述处理后的临时限速命令和所述计算机联锁模拟系统发送的所述进路状态信息，生成第二列车运行许可信息，并发送给所述列车，并将列车运行状态信息和限速执行状态信息发送给所述调度集中模拟系统。

3.根据权利要求1或2所述的铁路信号控制模拟系统，其特征在于，还包括：

区间闭塞模拟系统，用于根据所述信号室外模拟系统发送的所述设备状态信号，产生室外设备操作命令，以及产生区间信号设备状态信息，并发送给所述列控模拟系统或所述调度集中模拟系统。

4.根据权利要求1或2所述的铁路信号控制模拟系统，其特征在于，还包括：

无线调度命令模拟系统，用于将接收到的所述调度集中模拟系统发送的所述调度命令和所述临时限速命令，进行无线发送。

5.根据权利要求1所述的铁路信号控制模拟系统，其特征在于：

所述室外信号模拟设备包括硬件信号模拟盘，所述硬件信号模拟盘包括电路开关，通过改变所述电路开关的开合状态，以模拟所述室外信号设备的设备状态。

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