CN106530936A - 一种便携式动车组atp车载设备模拟演练装置 - Google Patents

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焦艳阳
赵炎斌
李满星
孙万锋
雷亚歌
阴持恒
李浩鹏
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Abstract

本发明提供了一种便携式动车组ATP车载设备模拟演练装置，包括:中央处理模块(20)、模拟控制模块、图形图像处理模块(18)、人机互动模块和电源模块(19)。中央处理模块(20)与模拟控制模块、图形图像处理模块(18)和人机互动模块连接，电源模块(19)与中央处理模块(20)、人机互动模块和功能处理模块连接，功能处理模块通过硬线与中央处理模块(20)连接。特点在于，针对上述现有技术中设备庞大、投资高和培训效率低的问题，本发明提供一种便携式动车组ATP车载设备模拟演练装置。

Description

一种便携式动车组ATP车载设备模拟演练装置
技术领域
本发明涉及轨道交通行业高铁动车组列控系统技术领域，具体涉及一种便携式动车组ATP车载设备模拟演练装置。
背景技术
中国列车运行控制系统是我国铁路的重要技术装备，是保证列车运行安全、可靠、高效的核心技术。作为CTCS的重要组成部分，列车自动保护系统(ATP，AutomaticTrainProtection)车载设备直接关系到行车安全，一般情况下ATP车载设备从CTCS地面环境接收行车许可并自动防护列车的运行。目前CTCS-2级以及CTCS-3级列控系统(以下简称C2及C3)均配备有ATP车载设备，高铁司机和信号系统维护人员必须熟练掌握此类设备的功能结构及工作原理，并且需要具备快速的故障处理应急能力。因此，此类人员必须要经过严格的教学培训及多次的实操演练。
传统的ATP车载设备方面的培训往往基于真实的设备，但是ATP车载设备的正常运行严重依赖于外部的地面环境中存储的数据，此部分数据往往由各类接收单元读取线路上的设备获取，单独仿真培训时获取难度较大且不易模拟，这就造成ATP车载设备只能进行极为有限的操作，不能进行完整的演练培训，培训时极为不便且效率较低。
随着我国高速铁路的迅速发展，新建高速铁路线也相继开通，不断的投入运营，高铁动车组列车“安全、高速、舒适”的乘车环境也逐渐受到广大旅客的青睐，但随着高铁数量的迅速增加，高铁动车组乘务员越来越紧缺，为了保证高铁动车组列车的安全运行，高铁乘务员的培训已成为各铁路局培训工作的重中之重，ATP作为高速列车的自动保护系统，对高速列车的安全运行起着关键作用。
当前，铁路机务系统针对高铁动车组司机ATP操作培训的主要途径是利用现有的仿真模拟驾驶器开展培训，仿真模拟驾驶器采用与真实动车组司机室完全相同的硬件设施与架构，由于设备庞大，对建设地点有特定的要求，并且这种方式投资成本高，培训效率低、见效慢。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有技术中设备庞大、投资高和培训效率低的问题，本发明提供一种便携式动车组ATP车载设备模拟演练装置。
本发明采用的技术方案如下：
一种便携式动车组ATP车载设备模拟演练装置，包括:中央处理模块：用于处理输入模块发送的信息，在分析处理后，将信息传送到输出模块；模拟控制模块：模拟列车运行情况，向中央处理模块输送模拟得出的相关运行数据；图形图像处理模块：将中央处理模块得出的数据信息转化为图形图像信息输送到人机互动模块；人机互动模块：将中央处理模块通过图形图像单元输送的信息显示给操作人员，并将操作人员设置的信息输送到中央处理模块中；功能处理模块：接收中央处理模块发送的模拟运行信息，接收操作人员对模拟列车运行相关的操作信息，并发送到中央处理模块中；电源模块:对其他模块供电；
所述中央处理模块与模拟控制模块、图形图像处理模块和人机互动模块连接，所述电源模块与中央处理模块、人机活动模块和功能处理模块连接，所述功能处理模块通过硬线与中央处理模块连接。
进一步的，所述模拟控制模块中包括RBC模拟控制单元、轨道电流模拟控制单元和地面应答器模拟控制单元。
进一步的，所述人机互动模块中，包括DMI显示单元和人机交互触摸单元。
进一步的，所述功能处理模块中，包括用于输入信息的功能按键处理单元和功能按钮处理单元，用于控制功能按键处理单元和功能按钮处理单元的功能开关处理单元，及用于处理功能按键、按钮输入信息的多功能信息处理模块。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、该装置实现了对CTCS3-300T、CTCS3-300S、CTCS3-300H、CTCS2-200C、CTCS2-200H五种型号ATP的DMI详解、模式介绍、模拟行车演练、故障与非正常行车处理、综合评价等功能。
2、该装置应用软件采用FireMonkey架构、DataSanp通信技术和状态机触发机制，轨道电路控制单元、RBC控制单元、地面应答器控制单元均采用软件进行逻辑模拟，实现了运行数据和逻辑分离、很好地模拟了ATP的各种常见运行状态。
3、该装置将ATP车载显示装置、各功能按键/开关/3D模拟手柄、列车运行示意图及定位、应答器/RBC数据传输、模拟运行过程的综合分析集成于一体，为动车组司机提供了一个便捷又实用的模拟行车演练平台。
4、系统相对于大型的仿真模拟驾驶器，体积较小、成本低廉，并且不受场地限制，可广泛应用于动车运用车间车队学习室、段职教科、培训基地、派班室等场所，具备体积小、成本低、应用方式灵活的优点。
附图说明
图1是本装置形状及结构图；
图2是本装置内部结构和工作原理图；
图中标记：1-主辅屏切换开关；2-工作状态指示灯；3-DMI显示器；4-各功能开关；5-各功能按钮；6-色灯控制面板；7-人机交互触摸屏；8-扶手；9-辅屏；10-扬声器；11-各功能按键；12-侧面护板；13-音量控制开关；14-装置启动开关；15-机箱底座；16-DMI显示单元；17-人机交互触摸单元；18-图形图像处理模块；19-电源模块；20-中央处理模块；21-多功能信息处理模块；22-功能按键处理单元；23-功能按钮处理单元；24-功能开关处理单元；25-RBC模拟控制单元；26-轨道电路模拟控制单元；27-第面应答器模拟控制单元。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合图1、图2对本发明作详细说明。
如图1所示，是本装置外部结构图。其中，装置主体下部为机箱底座15，在机箱底座15上设置有作为装置主体上部的DMI显示器3。在DMI显示器3的两个侧面设置有侧面护板12，在侧面护板12上设置有扶手8，在侧面护板12的侧面设置有扬声器10；在DMI显示器3正面设置有主辅屏切换开关1、工作状态指示灯2、各功能开关4、辅屏9和各功能按键11；在机箱底座15正面设置有各功能按钮5、色灯控制面板6和人机交互触摸屏7，机箱底座15侧面设置有音量控制开关13和装置启动开关14。
一种便携式动车组ATP车载设备模拟演练装置，包括:中央处理模块20：用于处理输入模块发送的信息，在分析处理后，将信息传送到输出模块；模拟控制模块：模拟列车运行情况，向中央处理模块20输送模拟得出的相关运行数据；图形图像处理模块18：将中央处理模块20得出的数据信息转化为图形图像信息输送到人机互动模块；人机互动模块：将中央处理模块20通过图形图像单元输送的信息显示给操作人员，并将操作人员设置的信息输送到中央处理模块20中；功能处理模块：接收中央处理模块20发送的模拟运行信息，接收操作人员对模拟列车运行相关的操作信息，并发送到中央处理模块20中；电源模块19:对其他模块供电；
中央处理模块20与模拟控制模块、图形图像处理模块18和人机互动模块连接，电源模块19与中央处理模块20、人机互动模块和功能处理模块连接，功能处理模块通过硬线与中央处理模块20连接。
模拟控制模块中包括RBC模拟控制单元25、轨道电路模拟控制单元26和地面应答器模拟控制单元27。
人机互动模块中，包括DMI显示单元16和人机交互触摸单元17。
功能处理模块中，包括用于输入信息的功能按键处理单元22和功能按钮处理单元23，用于控制功能按键处理单元22和功能按钮处理单元23的功能开关处理单元24，及用于处理功能按键、按钮输入信息的多功能信息处理模块21。
本装置将ATP车载显示装置、各功能按键/开关/3D模拟手柄、列车运行示意图及定位、应答器/RBC数据传输、模拟运行过程的综合分析图形化展示集成于一体，为动车组司机提供了一个便捷又实用的模拟行车演练平台。
本装置还采用FireMonkey架构、DataSanp通信技术和状态机触发机制，轨道电路控制单元、RBC控制单元、地面应答器控制单元均采用软件进行逻辑模拟，实现了运行数据和逻辑分离、很好地模拟了ATP的各种常见运行状态。
实际使用情况：首先，学员需要按下装置启动开关14，开启本装置。
教员通过人机交互触摸屏7选择一条列车运行区间，并确定首发站，装置进入模拟环境。学员通过操作各功能开关4、各功能按钮5和各功能按键11模拟ATP的‘大复位’流程。在模拟操作中，列车的位置会在人机交互触摸屏7中实时显示。
在模拟演练过程中，教员通过人机交互触摸屏7设置ATP各种已知故障，并发送给DMI显示器3实时显示。学员通过主辅屏切换开关1、各功能开关4、各功能按钮5。色灯控制面板6和各功能按键11完成排除故障模拟操作。在模拟演练结束后，装置在人机交互触摸屏7显示综合评分结果。

Claims (4)

1.一种便携式动车组ATP车载设备模拟演练装置，其特征在于，包括:
中央处理模块(20)：用于处理输入模块发送的信息，在分析处理后，将信息传送到输出模块；
模拟控制模块：模拟列车运行情况，向中央处理模块(20)输送模拟得出的相关运行数据；
图形图像处理模块(18)：将中央处理模块(20)得出的数据信息转化为图形图像信息输送到人机互动模块；
人机互动模块：将中央处理模块(20)通过图形图像单元输送的信息显示给操作人员，并将操作人员设置的信息输送到中央处理模块(20)中；
功能处理模块：接收中央处理模块(20)发送的模拟运行信息，接收操作人员对模拟列车运行相关的操作信息，并发送到中央处理模块(20)中；
电源模块(19):对其他模块供电；
所述中央处理模块(20)与模拟控制模块、图形图像处理模块(18)和人机互动模块连接，所述电源模块(19)与中央处理模块(20)、人机互动模块和功能处理模块连接，所述功能处理模块通过硬线与中央处理模块(20)连接。
2.根据权利要求1所述的一种便携式动车组ATP车载设备模拟演练装置，其特征在于，所述模拟控制模块中包括RBC模拟控制单元(25)、轨道电路模拟控制单元(26)和地面应答器模拟控制单元(27)。
3.根据权利要求1所述的一种便携式动车组ATP车载设备模拟演练装置，其特征在于，所述人机互动模块中，包括DMI显示单元(16)和人机交互触摸单元(17)。
4.根据权利要求1所述的一种便携式动车组ATP车载设备模拟演练装置，其特征在于，所述功能处理模块中，包括用于输入信息的功能按键处理单元(22)和功能按钮处理单元(23)，用于控制功能按键处理单元(22)和功能按钮处理单元(23)的功能开关处理单元(24)，及用于处理功能按键、按钮输入信息的多功能信息处理模块(21)。
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