CN111754836A - 一种仿真实训系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种仿真实训系统，包括：仿真系统，包括仿真平台和与仿真平台对应的实物，仿真平台用于模拟及控制实物的运行；实物为与列车运行相关的实物；仿真服务系统，包括适配器和虚拟总线，适配器与仿真平台和所述实物对应连接；驱动系统，与虚拟总线连接；在进行仿真实训时，虚拟总线用于接收仿真请求，并将仿真请求发送给驱动系统，驱动系统用于根据仿真请求生成适配器的接入命令，虚拟总线用于将适配器的接入信息分发给适配器，适配器用于根据接入信息将对应的仿真平台和实物进行接入，驱动系统还用于根据仿真请求控制接入的仿真平台和实物的运行。该系统兼容性和适用性较高。

Description

一种仿真实训系统

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种仿真实训系统。

背景技术

随着铁路行业的发展，列车运行密度越来越大，列车运行速度也越来越快，行车安全压力也逐渐增加。现场设备发生故障的事件时常发生。在现场设备故障或者其他突发情况下，经常发生由于行车调度指挥人员对于非正常情况下行车作业不熟悉，而导致现场列车大量滞留，列车严重晚点，甚至发生危及行车安全的情况。出于行车安全的考虑，实际生产系统不能作为行车调度指挥人员的日常故障演练平台，因此真正发生非正常情况时，行车调度指挥人员有时十分慌乱，难以做到有序组织，高效处理，甚至可能发生危及列车运行的事故。

目前，利用计算机仿真技术并结合铁路运输相关专业知识可以搭建用于培训行车调度指挥人员的仿真培训系统，学员可以选择不同的训练课程进行反复培训。在现有的仿真培训系统中，在系统规模和设备类型上均有很大的差异，不能实现对来自不同厂家的真实设备进行同时接入，导致列车实训系统的兼容性较差，进而适用性也较差。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种仿真实训系统，用以提高仿真实训系统的兼容性和适用性。

本申请实施例提供一种仿真实训系统，包括：仿真系统，包括仿真平台和与所述仿真平台对应的实物，所述仿真平台用于模拟及控制所述实物的运行；所述实物为与列控系统相关的实物；仿真服务系统，包括适配器和虚拟总线，所述适配器与所述仿真平台和所述实物对应连接；驱动系统，与所述虚拟总线连接；在进行仿真实训时，所述虚拟总线用于接收仿真请求，并将所述仿真请求发送给所述驱动系统，所述驱动系统用于根据所述仿真请求生成所述适配器的接入命令，所述虚拟总线用于将所述适配器的接入信息分发给所述适配器，所述适配器用于根据所述接入信息将对应的仿真平台和实物进行接入，所述驱动系统还用于根据所述仿真请求控制接入的仿真平台和实物的运行。

在本申请实施例中，与现有技术相比，在仿真实训系统中，设置仿真服务系统，通过仿真服务系统中的适配器来接入仿真平台和实物，进而在该系统中，不用考虑来自不同厂家的实物与仿真平台的不兼容的问题；并且，在该系统中，通过虚拟总线来传输驱动系统与仿真服务系统以及仿真系统之间的消息(包括仿真请求和接入信息)，能够提高系统运行的效率和稳定性。因此，该系统的兼容性较高，适用性也较高；并且运行效率和稳定性都较高。

作为一种可能的实现方式，所述适配器包括：联锁适配器、列控适配器、调度集中系统适配器、ATP适配器、RBC适配器、TSRS适配器中的至少一种；所述仿真平台和所述实物包括：与所述联锁适配器对应的联锁实物和联锁仿真平台、与所述调度集中系统适配器对应的调度集中系统仿真平台和调度集中系统实物、与所述ATP适配器对应的ATP仿真平台和ATP实物、与所述RBC适配器对应的RBC仿真平台和RBC实物、与所述TSRS适配器对应的TSRS仿真平台和TSRS实物中的至少一种。

在本申请实施例中，适配器与仿真平台和实物一一对应，能够保证该系统中的仿真平台和实物能够稳定地接入，提高系统的稳定性。

作为一种可能的实现方式，所述仿真实训系统还包括：终端系统，包括不同的用户所在的多个终端；所述终端系统用于接收用户发起的仿真请求，并将所述仿真请求发送给所述虚拟总线；所述驱动系统还用于根据接入的仿真平台和实物的运行情况生成运行信息，并将所述运行信息发送给所述虚拟总线；所述虚拟总线还用于将所述运行信息发送给所述终端系统；所述终端系统还用于显示所述运行信息。

在本申请实施例中，通过终端系统，不同的用户可以在对应的终端发起仿真请求，以便于实现该系统的不同功能(比如学员培训演练等)，提高该系统的使用便利性。

作为一种可能的实现方式，所述仿真实训系统还包括：网络系统，所述网络系统用于统一所述仿真系统、所述仿真服务系统和所述驱动系统之间的网络通信协议。

在本申请实施例中，通过网络系统来统一仿真系统、仿真服务系统和驱动系统之间的网络通信协议，能够保证仿真系统、仿真服务系统和驱动系统之间的稳定通信，提高系统运行的稳定性。

作为一种可能的实现方式，所述仿真实训系统还包括：安全仿真平台，所述安全仿真平台用于给所述仿真平台提供运行的操作系统和软件环境。

在本申请实施例中，通过安全仿真平台可以给仿真平台提供运行的操作系统和软件环境，进而使该系统中的仿真平台也具有兼容性，进一步地提高该系统的兼容性和适用性。

作为一种可能的实现方式，所述安全仿真平台包括：联锁安全仿真平台、列控安全仿真平台、调度集中系统安全仿真平台、临时限速服务器安全仿真平台、无线闭塞中心安全仿真平台中的至少一种。

在本申请实施例中，通过几种安全仿真平台能够保证大部分的仿真平台的运行的操作系统和软件环境，提高系统的兼容性和适用性。

作为一种可能的实现方式，所述实物包括列车，所述仿真请求为列车自动运行请求，所述列车自动运行请求中包括列车的运行信息；所述驱动系统用于根据所述列车的运行信息控制接入的所述列车在所述仿真平台构建的虚拟线路上自动运行。

在本申请实施例中，在系统中可以模拟列车的自动运行，实现该系统的列车仿真和实训的功能。

作为一种可能的实现方式，所述实物包括列车，所述仿真请求为自动岗位配合请求，所述自动岗位配合请求中包括列车位置信息、故障场景、故障限制条件、FAS通知、调度命令、阶段计划；所述驱动系统用于根据所述自动岗位配合请求中的信息在接入的所述仿真平台中模拟各个智能岗位上的人员实际动作。

在本申请实施例中，在系统中可以模拟各个智能岗位上的人员实际动作，进而实现该系统的列车仿真和实训的功能。

作为一种可能的实现方式，所述仿真请求为学员的自动考核请求，所述自动考核请求中包括考核设置信息、考核操作信息、调度命令、阶段计划、FAS联系通知，电子登记簿册仿真软件登记；所述驱动系统用于根据所述自动考核请求中包括的信息和接入的所述仿真平台和实物对所述学员进行考核，并根据考核结果生成对应的考核反馈。

在本申请实施例中，在系统中还可以根据学员的自动考核请求，对学员进行自动考核，并生成对应的考核反馈，进而实现该系统的列车仿真和实训的功能。

作为一种可能的实现方式，所述实物包括列车、列控实物和轨道，所述仿真请求为轨旁设备仿真请求，所述轨旁设备仿真请求包括轨道电路编码状态，所述驱动系统用于根据所述轨道电路编码状态监测列车占用情况和轨道占用状态，并确定线路基本参数、线路速度信息、临时限速信息、车站进路信息、道岔信息、特殊定位信息，以及将线路基本参数、线路速度信息、临时限速信息、车站进路信息、道岔信息、特殊定位信息发送给所述列车和与所述列控实物。

在本申请实施例中，在系统中还可以根据轨旁设备仿真请求来确定列车的各种状态信息，然后发送给列车和与列控实物，实现列车的更稳定地控制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的仿真实训系统的结构示意图。

图标：10-仿真实训系统；11-仿真系统；110-仿真平台；112-实物；12-仿真服务系统；120-适配器；122-虚拟总线；13-驱动系统。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

本申请实施例提供的仿真实训系统可以应用于高速铁路列车(高铁)的调度仿真实训，其调度仿真实训过程可以包括：用户在用户端上发起仿真请求，然后由系统根据仿真请求来模拟列车的运行，然后学员可以通过模拟的列车运行环境来进行调度操作，以起到对学员进行培训的效果。

接下来请参照图1，为本申请实施例提供的仿真实训系统10的结构示意图，仿真实训系统10包括：仿真系统11、仿真服务系统12、驱动系统13。仿真系统11包括仿真平台110和与仿真平台110对应的实物112，实物112为与列控系统相关的实物，仿真平台110和实物112对应连接；仿真服务系统12包括适配器120和虚拟总线122，适配器120和虚拟总线122连接，适配器120与仿真平台110和实物112对应连接；驱动系统13与虚拟总线122连接。

在进行仿真实训时，虚拟总线122用于接收仿真请求，并将仿真请求发送给驱动系统13，驱动系统13用于根据仿真请求生成适配器120的接入命令，虚拟总线122用于将适配器120的接入信息分发给适配器120，适配器120用于根据接入信息将对应的仿真平台和实物进行接入，驱动系统13还用于根据仿真请求控制接入的仿真平台110和实物112的运行。

在本申请实施例中，与现有技术相比，在仿真实训系统10中，设置仿真服务系统12，通过仿真服务系统12中的适配器120来接入仿真平台110和实物112，进而在该系统中，不用考虑来自不同厂家的实物112与仿真平台110的不兼容的问题；并且，在该系统中，通过虚拟总线122来传输驱动系统13与仿真服务系统12以及仿真系统11之间的消息(包括仿真请求和接入信息)，能够提高系统运行的效率和稳定性。因此，该系统的兼容性较高，适用性也较高；并且运行效率和稳定性都较高。

接下来对该仿真实训系统10的实施方式进行详细的介绍。

在仿真实训系统10中，仿真平台110和实物112是仿真实训的基础，仿真平台110和实物112之间具有对应关系，对于一个具体的实物112由对应的仿真平台110进行控制，其中，实物112是与列控系统相关的列车运行相关的实物，包括列车本身和列控系统相关的实物，比如：列车上的控制系统、地面列控系统(列控中心、临时限速服务器、无线闭塞中心)(都属于列车的控制系统)等。在本申请实施例中，仿真平台110和实物112可以包括：联锁实物和联锁仿真平台、调度集中系统仿真平台和调度集中系统实物、ATP(Automatic TrainProtection，列车自动防护系统)仿真平台和ATP实物、RBC(Raid Block Center，无线闭塞中心)仿真平台和RBC实物及TSRS(Temporary Speed Restriction Server，临时限速服务器)仿真平台和TSRS实物中的任一者或任几者的组合。其中联锁仿真，调度集中系统仿真，ATP仿真采用软件建模+实际现场数据注入的方式，达到和实际系统在操作界面和逻辑上无差别化要求的效果。联锁实物，调度集中实物，ATP实物则为硬件平台，软件和数据采用与实际生产系统软件和数据完全一致的程序，达到和实际完全一致的效果。此外，本申请实施例支持联锁仿真，调度集中系统仿真，ATP等不同的仿真平台和实物的混合连接。

除了上述几种仿真平台110和实物112，还可以包括列控中心仿真(Train ControlCenter)和列控中心实物，以及无线车次号校核系统。

进一步地，联锁仿真和联锁实物发送的信息包括：进路信息，道岔命令，信号机命令及轨道区段命令中的任一者或任几者的组合；接收的信息包括：道岔状态，信号机状态，轨道电路状态，轨道电路故障，信号机故障，道岔故障等信息。列控仿真和列控实物发送的信息包括：区间信号机命令，区间方向命令，轨道电路编码中的任一者或任几者的组合；接收的信息包括：区间信号机状态，轨道电路状态，区间信号机故障，轨道电路故障中的任一者或任几者的组合。调度集中系统仿真和调度集中系统实物发送的信息包括：调度命令和阶段计划；接收的信息包括：调度命令和/或阶段计划。ATP仿真/实物接收的信息包括：列车位置，临时限速，线路坡度，固定限速，轨道电路编码中的任一者或任几者的组合；发送的信息包括：列车速度控制信息。无线车次号校核系统可接收调度集中系统发送的无线调度命令并显示以及完成列车车次号的校核。RBC仿真/实物和联锁仿真/实物，调度集中系统仿真/实物，TSRS仿真/实物通信，向调度集中系统发送列车运行状态、位置、速度和移动授权信息，并且与列车运行仿真软件的交换，提供列车的移动授权。TSRS仿真/实物和TCC仿真/实物，调度集中系统实物/仿真，RBC仿真/实物之间进行通信，可实现临时限速信息的拟定，验证，执行，提示和管理等功能。

需要注意的是，上述发送的信息的接收方为驱动系统13对应的仿真控制模块，上述接收的信息为驱动系统13对应的仿真控制模块发送的信息。

基于上述对仿真平台110和实物112的介绍，接下来对其对应的适配器120进行介绍。适配器可以包括：联锁适配器、列控适配器、调度集中系统适配器、ATP适配器、RBC适配器，TSRS适配器中的任一者或任几者的组合。虚拟总线122作为整个系统的消息处理核心，完成消息的分发。适配器120和虚拟总线122采用系统内部通用协议进行通信。适配器120能够适配不同厂家不同制式的设备，将仿真平台110和实物112接入系统，达到实训的效果。

进一步地，对于联锁适配器：可以接入DS6-K5B，JD-EI32，DS6-11，iLOCK等多种制式的联锁，根据不同制式的要求，完成继电器驱动采集逻辑关系，获取信号机，道岔，区段的各种命令，传送至虚拟总线122，进而传递至驱动系统13，作为驱动列车运行的条件。联锁适配器工作过程：1)

适配器初始化，读取本适配器类型，根据适配器类型读取相关配置文件，读取的配置文件类型包括DS6-K5B联锁配置文件，EI32-JD联锁配置文件，TYJL-ADX联锁配置文件，iLOCK配置文件。2)适配器程序启动后，根据适配器名称计算生成本模块唯一身份标识，确保在整个系统中身份标识的唯一性。3)向虚拟总线122发送注册消息，注册信息中包含身份标识，数据接收周期和数据发送周期。数据接收周期表示虚拟总线122向适配器120发送的数据周期，数据发送周期表示适配器120向虚拟总线122发送的数据周期。4)联锁适配器接收虚拟总线122发送的通用消息数据，从通用消息数据种解析出信号机，道岔轨道电路的状态等信息。5)根据第1)步读取的配置文件和不同型号联锁的要求，打包相应协议。其中，不同的型号联锁的要求分别为：a)对于DS6-K5B联锁，信号机，道岔，轨道电路状态转化成继电器的点位，按照字节紧密排列打包数据。b)对于EI32-JD联锁，信号机，道岔，轨道电路状态按照EI32-JD要求的方式转化为XML(Extensible Markup Language，可扩展标记语言)格式。c)对于TYJL-ADX联锁，信号机，道岔，轨道电路状态按照EI32-JD要求的方式转化为json格式。d)对于iLOCK联锁，信号机，道岔，轨道电路转化成继电器的点位按照字节紧密排列，增加包头和包尾。6)根据第1)步读取的配置文件和不同型号联锁的要求，将数据发送至联锁。不同的联锁的数据发送方式分别为：a)对于DS6-K5B联锁，通过多播协议发送至DS6-K5B。b)对于EI32-JD联锁，通过TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)协议发送至EI32-JD，其中EI32-JD联锁为服务端，适配器为客户端。c)对于TYJL-ADX联锁，通过UDP(User Datagram Protocol，用户数据协议)发送至TYJL-ADX。d)对于iLOCK联锁，通过CAN接口发送至iLOCK。

对于列控适配器：可以接入DS6-T2/DS6-T3列控中心，根据不同制式的要求，完成继电器驱动采集逻辑关系，应答器数据接收，获取信号机，道岔，区段的各种命令，传送至虚拟总线122，进而传递至驱动系统13，作为驱动列车运行的条件。列控适配器的启动过程包括：1)适配器初始化，读取本适配器类型，根据适配器类型读取相关配置文件，读取的配置文件类型包括LKD2-T2列控配置文件，LKD2-H列控配置文件，LKD2-KA配置文件，LKD2-YH配置文件。2)适配器程序启动后，根据适配器名称计算生成本模块唯一身份标识，确保在整个系统中身份标识的唯一性。3)向虚拟总线122发送注册消息，注册信息中包括身份标识，数据接收周期和数据发送周期，数据接收周期表示虚拟总线122向适配器发送的数据周期，数据发送周期表示适配器向虚拟总线发送的数据周期。4)列控适配器接收虚拟总线122发送的通用消息数据，从通用消息数据种解析出信号机，道岔轨道电路的状态。5)根据第1)步读取的配置文件和不同型号列控的要求，打包相应协议。具体包括：a)对于LKD2-T2列控，区间信号机，轨道电路状态，应答器信息信息转化成LKD2-T2列控专有协议，按照字节紧密排列打包数据。b)对于LKD2-H列控，区间信号机，轨道电路状态，应答器信息，轨道电路状态按照LKD2-H要求的方式转化为XML格式。c)对于LKD2-KA列控，区间信号机，轨道电路状态，应答器信息，轨道电路状态按照LKD2-KA要求的方式转化为JSON(JavaScript ObjectNotation,JS对象简谱)格式。d)对于LKD2-YH列控，区间信号机，轨道电路状态，应答器信息，轨道电路状态按照LKD2-YH要求的方式紧密排列。6)根据第1)步读取的配置文件和不同型号联锁的要求，将数据发送至联锁。具体的：a)对于LKD2-T2列控，通过多播协议发送至DS6-K5B。b)对于LKD2-H列控，通过TCP协议发送至EI32-JD，其中EI32-JD联锁为服务端，适配器为客户端。c)对于LKD2-KA列控，通过UDP发送至TYJL-ADX。d)对于LKD2-YH列控，通过CAN接口发送至iLOCK。

对于ATP适配器：可以接入各个厂家的车站设备，根据不同制式的要求，完成应答器，轨道电路，测速测距等信息的传递，传送至虚拟总线122，进而传递至驱动系统13，作为驱动列车运行的条件。

对于调度集中系统适配器：可以接入各个厂家的调度集中设备，接收阶段计划，生成列车群，列车群在信号系统和调度系统的双重约束下运行。与此同时，驱动系统13将生成的计划信息发送至调度集中系统。其工作过程包括：1)适配器初始化，读取本适配器类型，根据适配器类型读取相关配置文件，读取的配置文件类型包括FZy-CTC配置文件，FZk-CTC配置文件，FZt-CTC配置文件。2)适配器程序启动后，根据适配器名称计算生成本适配器的唯一身份标识，确保在整个系统中身份标识的唯一性。3)向虚拟总线122发送注册消息，注册信息中包括身份标识，数据接收周期和数据发送周期，数据接收周期表示虚拟总线122向适配器发送的数据周期，数据发送周期表示适配器向虚拟总线122发送的数据周期。4)调度集中适配器接收虚拟总线122发送的通用消息数据，从通用消息数据种解析出阶段计划和调度命令的状态。5)根据第1)步读取的配置文件和不同型号的调度集中适配器的要求，打包相应协议，发送至相关的调度集中适配器接口机。

进一步地，对于虚拟总线122来说，在接收消息和发送消息时，其工作流程可以包括：1)虚拟总线122启动以后，绑定到本地固定端口监听，端口具体数值由配置文件决定。2)判断程序是否被关闭，如果关闭，则程序退出。3)在本地端口接收网络数据，判断是否为注册信息，如果是，则记录发送该网络数据的对象的地址，端口信息，并且将该身份标识加入白名单。4)如果是应用数据信息，则判断源身份标识和目标身份标识是否已经注册，如果未注册，则返回步骤2)。5)如果已经注册，则将该信息存入队列中，等候处理。6)数据处理线程从队列中获取数据，根据目标身份标识，找到目标的地址和端口，将数据发送至目标身份标识对应的对象。

在本申请实施例中，适配器120与仿真平台110和实物一一对应，能够保证该系统中的仿真平台110和实物112能够稳定地接入，提高系统的稳定性。

在本申请实施例中，仿真实训系统10中除了包括图1所示的各模块，还可以包括更多的模块，接下来对这些模块进行介绍。

仿真实训系统10还可以包括终端系统。终端系统包括不同的用户所在的多个终端；终端系统用于接收用户发起的仿真请求，并将仿真请求发送给虚拟总线122；驱动系统13还用于根据接入的仿真平台110和实物112的运行情况生成运行信息，并将运行信息发送给虚拟总线122；虚拟总线122还用于将运行信息发送给终端系统；终端系统还用于显示运行信息。可以理解，终端系统可以作为整个系统的人机交互层，为用户提供操作界面，来实现不同的交互效果。

作为一种可选的实施方式，终端系统可以包括三类终端：第一类为展示考核相关界面的终端，用于教师发布考核演练通知，学员执行学习、考核、演练等功能。第二类为故障设置和展示的终端，能够实现支持教师手动设置各种非正常接发列车场景，以及在自动设置考核场景时的界面展示以及人工干预功能。第三类为考核配合的终端，在非自动考核演练时，由职教人员充当相应岗位上的角色。接下来对这三类终端在实际应用时的情况进行示例性地介绍。

展示考核相关界面的终端可以包括：教师机，学员机，调度通信端，电子登记簿册仿真软件端，车务终端，联锁终端中的任一者或任几者的组合。考评系统界面会展示考核直接相关的界面，由教师在教师机上进行考核相关设置。学员可以在学员机，调度通信端，电子登记簿册仿真软件端，主调度台，助理调度台上进行操作，模拟和现场完全一致的操作场景。其中学员在调度通信端，电子登记簿册仿真软件端，车务终端，联锁终端上的操作都纳入考核范围。对于其中一条线路教师机启动1个，调度通信端，电子登记簿册仿真软件端，学员机等可以启动多个。具体地，教师机可以通过虚拟总线122向驱动系统13发送演练作业时间，向参加演练的学员发布指令、操作提示、实时监控学员机工作状态、网络通信状态等信息，通过与驱动系统13交互，实现试题维护、场景编制、编制常用典型案例，形成案例场景库。教师指定难度参数和知识点覆盖要求，驱动系统13根据教师的指定信息自动生成试卷。学员机可以通过虚拟总线122向驱动系统13发送考试开始、结束信息、成绩查询命令等，并且接收来自教师机的指令信息以及驱动系统13的考试提醒信息。调度通信系统端模拟实际的调度通信系统，具备语音识别，语音播报，考试语音提示功能，能够模拟电话通知，无线电呼叫，可以呼叫的岗位包括行车调度指挥人员，相邻车站，工务人员，电务人员，供电人员，应急值守人员等。呼叫的内容可以为文字选择语句或是语音识别后的结果或是语音文件内容。电子登记簿册仿真软件端通过虚拟总线122发送学员登记的电子登记簿册仿真软件内容至驱动系统13，接收驱动系统13通过虚拟总线122发送的岗位配合自动填写的电子登记簿册仿真软件内容。电子登记簿册仿真软件可以包含调度集中系统控制模式转换登记簿，点外上线登记薄，非正常站接发列车控制卡，非正常行车控制卡，故障登记簿，计划施工登记表，加封登记表，维修天窗登记表，现场准备列车进路登记簿等。

车务终端上可实现的操作包括：阶段计划及调度命令签收、站间透明及区间运行状态的显示、车站临时限速、行车日志、速报和站存车管理、车站控制模式转换、车站进路及信号设备操作、进路序列显示与调整、分路不良确认等。在自动考核评分过程中，车务终端由系统自动通过数据接口进行操作，不需要人工干预。联锁终端：通过联锁控显和联锁模拟/仿真实现进路锁闭/信号开放、进路式/总锁式引导接车、进路正常取消/人工延时解锁、道岔单操/单锁/封闭、区段故障解锁、信号机/股道封闭、坡道延续进路处理、站间/场间联系操作、设备故障报警等功能。在自动考核评分过程中，联锁控显由系统自动通过数据接口进行操作，不需要人工干预。

故障设置的终端可以包括：真实线路数据模拟端、3D仿真端和防灾终端。其中，真实线路数据模拟端可以实现模拟实际线路中的轨道，轨道电路，绝缘节，信号灯，信号牌，应答器，道岔等信息，并且提供列车位置，列车运行状态显示等信息，提供人工设置故障界面，包括信号机故障，轨道电路故障，道岔故障，列车故障，灾害天气五大类信息。3D仿真端：采用3D实景的方式仿真真实线路中沿途的车站、隧道、桥梁、信号设备布置，信号设备状态、特殊建筑物或景观、列车运行形态、列车故障地点、极端天气情况、信号设备情况、人员上线地点等信息，辅助学员决策。防灾界面端：模拟实际中的灾害监测界面，包含大风，大雨，大雪，地震灾害等故障信息的提示和报警，学员通过防灾界面端获得灾害影响的范围。

考核配合终端可以包括：显示台、助理调度台、主调度台。显示台可以显示整个调度区段的信号设备状态。助理调度台：可显示助理行车调度指挥人员操作界面。助理调度台的功能包括车站模式转换、进路序列控制、进路按钮控制、调度命令下达、调车作业管理、临时限速设置等。另外还包括非正常情况行车作业控制，具体包括重开信号、办理引导信号、改变闭塞方向、办理道岔单操、道岔单锁、道岔单解、道岔单封、道岔解封、分路不良确认和接触网停送电等，作为学员的主要操作界面，可以针对学员操作的正确性，合理性，及时性进行考核。主调度台可以提供的主调功能包括：基本图查阅、日班计划查阅、阶段计划调整下达、邻台计划传递、自动/人工报点、实际运行图生成、调度命令(含临时限速)下达等。作为学员的主要操作界面，可以针对学员操作的正确性，合理性，及时性进行考核。

在本申请实施例中，通过终端系统，不同的用户可以在对应的终端发起仿真请求，以便于实现该系统的不同功能(比如学员培训演练等)，提高该系统的使用便利性。

仿真实训系统10还可以包括网络系统。网络系统用于统一仿真系统11、仿真服务系统12和驱动系统13之间的网络通信协议。作为一种可选的实施方式，网络系统包括模拟调度集中网，模拟信号安全数据网，模拟GSM-R网络，模拟基础信号仿真网。网络系统可以实现网络协议的统一，将系统中的不同网络类型统一为TCP/IP，并进行子网的划分，实现各个不同网络之间的隔离。

在本申请实施例中，通过网络系统来统一仿真系统11、仿真服务系统12和驱动系统13之间的网络通信协议，能够保证仿真系统11、仿真服务系统12和驱动系统13之间的稳定通信，提高系统运行的稳定性。

仿真实训系统10还可以包括安全仿真平台。安全仿真平台用于给仿真平台110提供运行的操作系统和软件环境。可以理解，安全仿真平台相当于是一种操作系统平台或者软件环境平台，比如：windows，UNIX，VxWorks等，能够满足不同的仿真平台的运行要求。

与前述实施例中的仿真平台110对应，安全仿真平台可以包括：联锁安全仿真平台、列控安全仿真平台、调度集中系统安全仿真平台、临时限速服务器安全仿真平台、无线闭塞中心安全仿真平台中的任一者或任几者的组合。

在本申请实施例中，通过安全仿真平台可以给仿真平台110提供运行的操作系统和软件环境，进而使该系统中的仿真平台也具有兼容性，进一步地提高该系统的兼容性和适用性。通过几种安全仿真平台能够保证大部分的仿真平台110的运行的操作系统和软件环境，提高系统的兼容性和适用性。

通过前述实施例中对各个硬件模块的介绍可以看出，在仿真实训系统10中，当有了设备基础(包括仿真平台110和实物112)后，适配器120可以将基础设备接入到驱动系统13中，驱动系统13可以根据终端系统下发的命令或者输入的配置等各种信息来驱动基础设备的运行，以实现实训的模拟。对于驱动系统13来说，每当接收到终端系统发送的命令或者信息后，都可以将其看成对应的仿真请求(即本申请实施例中仿真请求是一种较宽泛的描述，重要的是其中所包含的指令或者信息等)，根据该仿真请求中包括的信息，便可以实现整个基础设备的驱动。对应的，驱动系统13需要实现不同的驱动功能，在驱动系统13中可以设置不同的模块来负责不同的仿真请求以及对应不同的系统功能。接下来对驱动系统13所能实现的功能进行介绍。

第一种功能，列车自动运行功能。在这种功能下，仿真请求可以是列车自动运行请求，其中包括列车的运行信息。驱动系统13可以根据列车运行的信息控制接入的列车在仿真平台110构建的虚拟线路上自动运行。其中，列车的运行信息可以包括：调度的阶段计划和调度命令、列控行车许可和系统临时限速、联锁信号状态和道岔位置等。在控制时，可以运用调度集中系统列控技术、动车组牵引制动技术等来实现控制。

对于列车自动运行功能，属于驱动系统13的基本控制功能。大部分其他的功能都需要依赖于列车自动运行，因此，列车自动运行为最基础的驱动流程。

第二种功能，自动岗位配合功能，在这种功能下，仿真请求可以是自动岗位配合请求，其中包括列车位置信息、故障场景、故障限制条件、FAS(Fixedusers AccessSwitching，固定用户接入交换机，即调度通信系统)通知、调度命令、阶段计划。驱动系统13可以根据请求中包含的信息在接入的仿真平台110中模拟各个智能岗位上的人员实际动作。

对于自动岗位配合功能，驱动系统13根据请求中包含的信息，经过建模，生成各种智能角色，包括：司机，工务(工务联络人员)，电务(电务联络人员)，供电，应急值守人员，并且模拟各个智能岗位上的智能角色的实际动作。其中，司机的动作可以包括：智能应答，汇报故障情况，触发制动，控制列车运行。工务/工务联络人员的动作可以包括：智能应答，登记电子登记簿册仿真软件，到岗位，上线检查。电务/电务联络人员的动作可以包括：智能应答，登记电子登记簿册仿真软件，到岗位，上线检查。

第三种功能，场景自动设置功能。在这种功能下，驱动系统13根据终端系统输入的相关信息对场景进行构建，其中，场景可以包括：正常场景和故障场景。对于正常场景，通常在模拟列车自动运行时，就根据列车的阶段计划自动地构建列车自动运行的场景。对于故障场景，在系统中，当教师或者学员挑选了考核试题后，试题中通常设置有对应的场景条件，此时就会涉及到故障场景的构建。具体地：驱动系统13根据故障条件限制列车的运行，故障场景包括电务设备故障，工务设备故障，动车组故障，风雨雪异物灾害等。在故障消除之前，系统根据设备故障和信号、联锁、闭塞关系限制列车运行或者开放信号，列车运行及信号开放须满足联锁闭塞等条件。

作为一种可选的实施方式，在进行场景构建时，驱动系统13的工作流程具体包括：

1)判断是否接收到程序退出消息，如果是，则程序退出，否则跳转至2)。

2)判断是否接收到场景预设命令，如果是，则转至3)，否则转至1)。

3)判断场景预设类型，本申请实施例中可处理灾害天气行车，设备故障行车，非正常组织行车，救援等4大类22个子类的场景预设，具体的场景如表1中所示。

表1

4)对场景故障进行建模和分类。

5)判断是否可以转化为列车故障，如果是，则转至6)，否则转至9)。

6)判断列车故障触发条件，如果按照时间触发，则转至7)，否则转至8)。

7)判断是否到达触发时间，如果是，则触发列车故障，跳转至9)，否则重复7)。

8)按照空间进行触发，判断相关车次是否到达指定地点(如果列车越过指定地点，则也满足触发条件)。如果是，则触发列车故障，否则重复8)。

9)判断是否可以转化为信号设备故障，如果是，则转至10)，否则转至13)。

10)判断触发条件，如果按照时间触发，则转至11)，否则转至12)。

11)判断是否到达触发时间，如果是，则触发信号设备故障，否则重复11)。

12)按照空间进行触发，判断相关车次是否到达指定地点，如果列车越过指定地点，则也满足触发条件。如果满足触发条件，则触发信号设备故障，否则重复12)。

13)判断是否可以转化为非正常列车运行情况，如果是则转至14)，否则转至1)。

14)判断触发条件，如果是按照时间触发，则转至15)，否则转至16)。

15)判断是否到达触发时间，如果是，则触发信号设备故障，否则重复15)。

16)按照空间进行触发，判断相关车次是否到达指定地点(如果列车越过指定地点，则也满足触发条件)。如果满足触发条件，则触发列车的非正常运行，否则重复16)，非正常情况包括双线区间反向行车，列车被迫停车后处理，列车冒进信号机，使用机车、救援列车救援，动车组救援列车。

17)转至1)。

第四种功能，3D仿真功能，在这种功能下，驱动系统13可以根据实际的仿真需求利用3D仿真引擎实现三维实景的构建，驱动列车在3D场景中运行，且能够实现与不同的仿真平台(比如调度集中系统仿真平台)的联动。

第五种功能，自动考核功能，在这种功能下，仿真请求可以为自动考核请求，请求中包括：考核设置信息、考核操作信息、调度命令、阶段计划、FAS联系通知，电子登记簿册仿真软件登记等信息。驱动系统13可以根据这些信息和接入的仿真平台110和实物112对学员进行考核，并根据考核结果生成对应的考核反馈。在自动考核的过程中，对调度命令下达、阶段计划调整、调度集中系统按钮操作的操作准确性进行判断，在“学”和“练”模式下，立即形成反馈和步骤提示，在“考”模式下，则只记录结果，不进行提示。通过FAS调度通信系统模块发送的“电话通知”、“无线电台通知”、“现场确认汇报”等信息，可以进行自动应答。电子登记簿册仿真软件填写操作，驱动系统13自动对填写的内容进行核对，在“学”和“练”模式下，立即形成反馈，在“考”模式下，则只记录结果，并且根据准确程度进行评分。驱动系统13按照实际业务和模拟人操作的逻辑进行自动应答，在“学”和“练”模式下，立即形成反馈，在“考”模式下，则只记录结果，并且根据准确程度进行评分。此外，驱动系统13实时记录行车调度指挥人员所有的操作过程，完成音视频多媒体记录，并根据记录进行评估。针对“调度集中系统按钮操作”，“调度命令”，“阶段计划”，“FAS联系通知”，“电子登记簿册仿真软件登记”数据，可以将其与标准处理流程进行比对，根据比对的相似度，计算考核评分结果。

第六种功能，轨旁设备仿真功能，在这种功能下，仿真请求为轨旁设备仿真请求，在该请求中包括：轨道电路编码状态；驱动系统13可以根据轨道电路编码状态监测列车占用情况和轨道占用状态，并确定线路基本参数、线路速度信息、临时限速信息、车站进路信息、道岔信息、特殊定位信息，以及将线路基本参数、线路速度信息、临时限速信息、车站进路信息、道岔信息、特殊定位信息发送给所述列车。

其中，在传输信息时，可以模拟应答器地面设备以报文的形式传输信息。

在本申请实施例中，驱动系统13可以根据不同的仿真请求来实现不同的仿真实训功能，使整个系统能够实现列车仿真和实训的功能，起到学员的不同的培训效果。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种仿真实训系统，其特征在于，包括：

仿真系统，包括仿真平台和与所述仿真平台对应的实物，所述仿真平台用于模拟及控制所述实物的运行；所述实物为与列控系统相关的实物；

仿真服务系统，包括适配器和虚拟总线，所述适配器与所述仿真平台和所述实物对应连接；

驱动系统，与所述虚拟总线连接；

在进行仿真实训时，所述虚拟总线用于接收仿真请求，并将所述仿真请求发送给所述驱动系统，所述驱动系统用于根据所述仿真请求生成所述适配器的接入命令，所述虚拟总线用于将所述适配器的接入信息分发给所述适配器，所述适配器用于根据所述接入信息将对应的仿真平台和实物进行接入，所述驱动系统还用于根据所述仿真请求控制接入的仿真平台和实物的运行。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述适配器包括：联锁适配器、列控适配器、调度集中系统适配器、ATP适配器、RBC适配器、TSRS适配器中的至少一种；所述仿真平台和所述实物包括：与所述联锁适配器对应的联锁实物和联锁仿真平台、与所述调度集中系统适配器对应的调度集中系统仿真平台和调度集中系统实物、与所述ATP适配器对应的ATP仿真平台和ATP实物、与所述RBC适配器对应的RBC仿真平台和RBC实物、与所述TSRS适配器对应的TSRS仿真平台和TSRS实物中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真实训系统还包括：终端系统，包括不同的用户所在的多个终端；

所述终端系统用于接收用户发起的仿真请求，并将所述仿真请求发送给所述虚拟总线；

所述驱动系统还用于根据接入的仿真平台和实物的运行情况生成运行信息，并将所述运行信息发送给所述虚拟总线；

所述虚拟总线还用于将所述运行信息发送给所述终端系统；

所述终端系统还用于显示所述运行信息。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真实训系统还包括：

网络系统，所述网络系统用于统一所述仿真系统、所述仿真服务系统和所述驱动系统之间的网络通信协议。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真实训系统还包括：

安全仿真平台，所述安全仿真平台用于给所述仿真平台提供运行的操作系统和软件环境。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述安全仿真平台包括：

联锁安全仿真平台、列控安全仿真平台、调度集中系统安全仿真平台、临时限速服务器安全仿真平台、无线闭塞中心安全仿真平台中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实物包括列车，所述仿真请求为列车自动运行请求，所述列车自动运行请求中包括列车的运行信息；所述驱动系统用于根据所述列车的运行信息控制接入的所述列车在所述仿真平台构建的虚拟线路上自动运行。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实物包括列车，所述仿真请求为自动岗位配合请求，所述自动岗位配合请求中包括列车位置信息、故障场景、故障限制条件、FAS通知、调度命令、阶段计划；所述驱动系统用于根据所述自动岗位配合请求中的信息在接入的所述仿真平台中模拟各个智能岗位上的人员实际动作。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真请求为学员的自动考核请求，所述自动考核请求中包括考核设置信息、考核操作信息、调度命令、阶段计划、FAS联系通知，电子登记簿册仿真软件登记；所述驱动系统用于根据所述自动考核请求中包括的信息和接入的所述仿真平台和实物对所述学员进行考核，并根据考核结果生成对应的考核反馈。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实物包括列车、列控实物和轨旁设备，所述仿真请求为轨旁设备仿真请求，所述轨旁设备仿真请求包括列车占用状态实时监测，所述轨旁设备仿真请求包含轨道电路实时编码，所述驱动系统用于根据轨道电路占用状态以及编码状态确定线路基本参数、线路速度信息、临时限速信息、车站进路信息、道岔信息、特殊定位信息，以及将线路基本参数、线路速度信息、临时限速信息、车站进路信息、道岔信息、特殊定位信息发送给所述列车和所述列控实物。

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