CN112906253A - 一种铁路信号动态仿真检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路信号动态仿真检测方法及系统。其中，该方法包括：获取仿真检测数据；根据所述仿真检测数据，建立动态仿真系统；通过所述动态仿真系统进行检测，得到检测结果；将所述检测结果进行输出。本发明解决了现有技术中的铁路信号调度集中系统无法检测动态参数的合理性并提高软件的适用性，无法从整体结构上对系统静态数据和列车运行过程中的动态检测的技术问题。

Description

一种铁路信号动态仿真检测方法及系统

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体而言，涉及一种铁路信号动态仿真检测方法及系统。

背景技术

随着铁路建设的不断发展，铁路调度集中系统已成为铁路运输生产重要的行车依据，是列车有序运行的指挥中心。调度集中系统的可靠性、有效性和稳定性已成为铁路信息化建设的重要标志。随着铁路建设的不断发展，对系统可靠性等方面的要求逐渐增强。

调度集中系统主要包括软件研制和数据制作两个方面，软件研制过程一般针对特殊车站，特殊条件，以及运输组织的需求进行特定的功能开发；而数据制作是调度集中系统的重要组成部分，主要包括静态站场数据、进路数据、控制命令数据、站间关系数据、车次追踪数据等，另外还包括调度集中与其他系统的接口转换数据等。而对于数据的校核一般以软件制作，人工静态校核为主进行检查。

铁路信号调度集中系统作为重要的行车指挥系统，具有连续性和稳定性的需求。而调度集中系统具有网络结构复杂，内部设备和外部接口设备众多的特征。因此，在调度集中系统的数据制作过程中，需要人工校核数据，其中包括车站站场数据，信号设备之间的关系数据，静态进路数据，列车运行基础数据和外部接口转换数据等。这些数据一般采用软件制作，人工二次校核的方式，完成静态数据的制作和校核。但是，上述现有技术的静态数据的校核是调度集中系统数据制作的必要部分，通过软件生成和人工检核的方法确保数据的准确性。但该方法只针对静态数据和参数的正确性，并无法检测动态参数的合理性，提高软件的适用性。

为确保调度集中系统静态数据的准确性，一般在系统开通前采用静态仿真实验的方法对静态数据进行校验和检查。通过对基础数据的比较，以及仿真输出结果的人工确认来校核静态数据的准确性。同时结合单站的仿真测试，完成软件功能的测试和数据的校核。上述现有技术中的静态仿真结果的输出可以有效的检查静态数据文件的准确性，是调度集中系统软件功能和数据确认不可缺少的重要步骤。但该方法校核结果的准确性完全依赖于人为的判断，特别是对于数据的完整性方面的校验比较缺失。另外，静态仿真仅可实现单个车站的仿真，不具有系统性的校核过程，无法从整体结构上对系统静态数据和列车运行过程中的动态检测。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种铁路信号动态仿真检测方法及系统，以至少解决现有技术中的铁路信号调度集中系统无法检测动态参数的合理性并提高软件的适用性，无法从整体结构上对系统静态数据和列车运行过程中的动态检测的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种铁路信号动态仿真检测方法，包括：获取仿真检测数据；根据所述仿真检测数据，建立动态仿真系统；通过所述动态仿真系统进行检测，得到检测结果；将所述检测结果进行输出。

可选的，在所述根据所述仿真检测数据，建立动态仿真系统之后，所述方法还包括：通过所述动态仿真系统进行模拟检测。

可选的，所述通过所述动态仿真系统进行模拟检测包括：按图运行仿真检测、故障注入仿真检测。

可选的，在所述将所述检测结果进行输出之后，所述方法还包括：根据所述检测结果，生成检测报告。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种铁路信号动态仿真检测系统，包括：获取模块，用于获取仿真检测数据；建立模块，用于根据所述仿真检测数据，建立动态仿真系统；检测模块，用于通过所述动态仿真系统进行检测，得到检测结果；输出模块，用于将所述检测结果进行输出。

可选的，所述系统还包括：模拟模块，用于通过所述动态仿真系统进行模拟检测。

可选的，所述通过所述动态仿真系统进行模拟检测包括：按图运行仿真检测、故障注入仿真检测。

可选的，所述系统还包括：报告模块，用于根据所述检测结果，生成检测报告。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行一种铁路信号动态仿真检测方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，包含处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令运行时执行一种铁路信号动态仿真检测方法。

本发明内容中的动态仿真方案，主要获得如下的有益效果：借助动态检测仿真系统可对调度集中进行结构性测试，结合列车运行过程和系统承载量，可解决场地限制、资金设备等方面的限制，有效提高测试效率 ；本方法可面向不同的评价结果的动态检测分析，克服了传统的静态仿真在运营过程评估方面的欠缺，为运输指挥和列车运营决策方面提供有效的技术支持；通过有针对性的不同动态检测结果的输出，从不同角度进行检测结果的分析。通过仿真列车不同运行策略的划分，可实现对线路条件，软件功能等方面的综合检测，进一步提高系统的检测效果。

在本发明实施例中，采用获取仿真检测数据；根据所述仿真检测数据，建立动态仿真系统；通过所述动态仿真系统进行检测，得到检测结果；将所述检测结果进行输出的方式，解决了现有技术中的铁路信号调度集中系统无法检测动态参数的合理性并提高软件的适用性，无法从整体结构上对系统静态数据和列车运行过程中的动态检测的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种铁路信号动态仿真检测方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种铁路信号动态仿真检测系统的结构框图；

图3是根据本发明实施例的仿真列车运行速度曲线控制示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种铁路信号动态仿真检测方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

实施例一

图1是根据本发明实施例的一种铁路信号动态仿真检测方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

本发明实施例可以通过铁路信号调度技术内容解决以下技术问题：1、通过调度集中系统动态检测方法，以不同的仿真方法、列车运行策略仿真列车运行过程，从列车运行过程、进路触发时机、列车追踪间隔、报警信息输出等方面实现对调度集中系统的动态检测。2、以基本列车运行计划按照线路和计划运行条件对列车运行过程进行循环仿真，并通过故障注入技术，实现故障的人工注入和定时注入，实时输出仿真过程的异常状态和结果。3、以车站为单位，仿真列车“拉锯”运行，以车站为单位进行遍历性动态仿真检测，并输出仿真列车运行路径，信号设备状态的输出。4、仿真结果的统计和输出。以文本文件和EXCEL文件的方式输出仿真列车运行路径，以及对应的信号设备，实现对仿真结果的统计和输出。

进一步地，本发明实施例的铁路信号调度集中动态仿真系统通过以下步骤实现：

步骤S102，获取仿真检测数据。

具体的，本发明实施例为了达到仿真测试的技术效果，首先需要建立调度集中动态仿真系统，以调度区段为基准进行列车动态检测仿真。列车动态检测仿真是该方法的核心。列车动态检测仿真过程模拟列车运行过程可采用按图运行仿真检测和故障注入仿真检测方法。例如：

a）按图运行动态仿真检测，如图3所示，仿真系统按照输入的基本图数据以时间为基线，按照基本图输入的列车参数和列车运行参数生成仿真列车。在允许的运行速度内，以车站间的到发点为节点之间的运行时间，动态计算列车运行过程，进行仿真列车的运行。按图运行动态仿真检测的过程中仿真列车运行速度控制在线路允许的基础上，增加前方车站到达时间控制节点，实现对列车运行速度的控制过程。主要的实现骤如下：T1：获取基本图数据，并根据基本图数据列车运行时刻，结合当前时间自动生成仿真列车。始发列车以基本图始发的股道为基础，在图定发车时间前5分钟生成仿真列车，设置轨道区段和信号设备状态，并自动发送列车车次号信息到调度集中系统，完成仿真列车的输入和列车车次号的校核。T2：以当前仿真系统时刻为基准，在该列车的图定发车时间，进行信号设备的逻辑检查。在满足信号设备逻辑关系的条件下，启动仿真列车，模拟仿真列车启动过程。T3：以该列车为起点，计算列车前方允许运行的闭塞分区。站内以接车或发车进路为一个闭塞分区，区间以一个闭塞分区为基础计算各闭塞分区允许的列车运行速度。T4：以各闭塞分区的起点对应的速度值，反向推算仿真列车在当前位置的最大允许速度，结合各推算曲线的最低速度和相应的速度曲线动态周期性计算仿真列车的运行状态，包括匀速运行、加速、制动、紧急制动等状态。T5：结合基本图各车站计划到达时刻，调整列车运行速度，以满足列车按照图定时刻到达或通过各测试站，完成按图运行的动态仿真测试。按图仿真方法可结合动态测试的实际需求，设置不同的仿真列车运行策略，如定时策略、节时策略等。对于不同的运行策略，可提供不同的动态仿真过程，从而根据输出的仿真结果，对调度集中系统的数据和软件功能进行检测。

b）故障状态下调度集中系统的仿真检测，故障注入是系统功能测试和安全性测试的重要组成部分。本发明将故障从空间和时间上进行分类，基于时间、信号设备和列车进行故障的注入，具体过程包括：T1：人工设置故障状态，并保存至脚本文件。该故障状态脚本文件包括故障时间、恢复时间、故障状态和位置等信息；T2：调度集中动态仿真检测系统在运行中，基于时间轮询的方式触发预设置的故障状态，并更新仿真检测系统中对应设备或列车的工作状态；T3：根据人工介入的故障状态处理结果，或预先设置的故障恢复时间，恢复设备或列车的状态，恢复动态检测过程。

步骤S104，根据所述仿真检测数据，建立动态仿真系统。

可选的，在所述根据所述仿真检测数据，建立动态仿真系统之后，所述方法还包括：通过所述动态仿真系统进行模拟检测。

可选的，所述通过所述动态仿真系统进行模拟检测包括：按图运行仿真检测、故障注入仿真检测。

步骤S106，通过所述动态仿真系统进行检测，得到检测结果。

具体的，为了进行车站“拉锯”式动态检测，本发明实施例以车站为单位进行遍历性检测是信号设备检测的重要组成部分。铁路信号调度集中动态检测仿真系统以列车为基本单元，结合车站站型，以接发车端口为关键节点，将车站的进路划分为接车和发车两部分，建立不同端口接发进路的对应关系，实现仿真列车在车站内的动态遍历性检测。该检测方法以车站为基本单元，因此可采用多线程运行过程，同时实现多个车站的“拉锯式”动态检测，并以车站为单位输出检测结果，形成检测报告。

步骤S108，将所述检测结果进行输出。

可选的，在所述将所述检测结果进行输出之后，所述方法还包括：根据所述检测结果，生成检测报告。

具体的，本发明实施例在进行动态仿真检测之后，需要将仿真结果进行输出，该铁路信号调度集中动态检测仿真系统以时间为周期或以列车为基本单元，对仿真列车动态检测结果进行输出。该输出信息主要包括：1、以列车为单位的仿真过程输出，包括列车运行曲线，接车进路预告发送时机，列车径路数据等。2、输出仿真列车运行过程中的调度集中报警信息，包括列车紧追踪状态、车次号丢失、进路触发报警信息。3、以列车为单位结合各车站的到开时间，输出动态检测仿真列车在各车站的早晚点时刻。

通过上述实施例，解决了现有技术中的铁路信号调度集中系统无法检测动态参数的合理性并提高软件的适用性，无法从整体结构上对系统静态数据和列车运行过程中的动态检测的技术问题。

实施例二

图2是根据本发明实施例的一种铁路信号动态仿真检测系统的结构框图，如图2所示，该系统包括：

本发明实施例可以通过铁路信号调度技术内容解决一下技术问题：1、通过调度集中系统动态检测方法，以不同的仿真方法、列车运行策略仿真列车运行过程，从列车运行过程、进路触发时机、列车追踪间隔、报警信息输出等方面实现对调度集中系统的动态检测。2、以基本列车运行计划按照线路和计划运行条件对列车运行过程进行循环仿真，并通过故障注入技术，实现故障的人工注入和定时注入，实时输出仿真过程的异常状态和结果。3、以车站为单位，仿真列车“拉锯”运行，以车站为单位进行遍历性动态仿真检测，并输出仿真列车运行路径，信号设备状态的输出。4、仿真结果的统计和输出。以文本文件和EXCEL文件的方式输出仿真列车运行路径，以及对应的信号设备，实现对仿真结果的统计和输出。

进一步地，本发明实施例的铁路信号调度集中动态仿真系统通过以下模块实现：

获取模块20，用于获取仿真检测数据。

具体的，本发明实施例为了达到仿真测试的技术效果，首先需要建立调度集中动态仿真系统，以调度区段为基准进行列车动态检测仿真。列车动态检测仿真是该方法的核心。列车动态检测仿真过程模拟列车运行过程可采用按图运行仿真检测和故障注入仿真检测方法。例如：

a）按图运行动态仿真检测，如图3所示，仿真系统按照输入的基本图数据以时间为基线，按照基本图输入的列车参数和列车运行参数生成仿真列车。在允许的运行速度内，以车站间的到发点为节点之间的运行时间，动态计算列车运行过程，进行仿真列车的运行。按图运行动态仿真检测的过程中仿真列车运行速度控制在线路允许的基础上，增加前方车站到达时间控制节点，实现对列车运行速度的控制过程。主要的实现骤如下：T1：获取基本图数据，并根据基本图数据列车运行时刻，结合当前时间自动生成仿真列车。始发列车以基本图始发的股道为基础，在图定发车时间前5分钟生成仿真列车，设置轨道区段和信号设备状态，并自动发送列车车次号信息到调度集中系统，完成仿真列车的输入和列车车次号的校核。T2：以当前仿真系统时刻为基准，在该列车的图定发车时间，进行信号设备的逻辑检查。在满足信号设备逻辑关系的条件下，启动仿真列车，模拟仿真列车启动过程。T3：以该列车为起点，计算列车前方允许运行的闭塞分区。站内以接车或发车进路为一个闭塞分区，区间以一个闭塞分区为基础计算各闭塞分区允许的列车运行速度。T4：以各闭塞分区的起点对应的速度值，反向推算仿真列车在当前位置的最大允许速度，结合各推算曲线的最低速度和相应的速度曲线动态周期性计算仿真列车的运行状态，包括匀速运行、加速、制动、紧急制动等状态。T5：结合基本图各车站计划到达时刻，调整列车运行速度，以满足列车按照图定时刻到达或通过各测试站，完成按图运行的动态仿真测试。按图仿真方法可结合动态测试的实际需求，设置不同的仿真列车运行策略，如定时策略、节时策略等。对于不同的运行策略，可提供不同的动态仿真过程，从而根据输出的仿真结果，对调度集中系统的数据和软件功能进行检测。

b）故障状态下调度集中系统的仿真检测，故障注入是系统功能测试和安全性测试的重要组成部分。本发明将故障从空间和时间上进行分类，基于时间、信号设备和列车进行故障的注入，具体过程包括：T1：人工设置故障状态，并保存至脚本文件。该故障状态脚本文件包括故障时间、恢复时间、故障状态和位置等信息；T2：调度集中动态仿真检测系统在运行中，基于时间轮询的方式触发预设置的故障状态，并更新仿真检测系统中对应设备或列车的工作状态；T3：根据人工介入的故障状态处理结果，或预先设置的故障恢复时间，恢复设备或列车的状态，恢复动态检测过程。

建立模块22，用于根据所述仿真检测数据，建立动态仿真系统。

可选的，在所述根据所述仿真检测数据，建立动态仿真系统之后，所述方法还包括：通过所述动态仿真系统进行模拟检测。

可选的，所述通过所述动态仿真系统进行模拟检测包括：按图运行仿真检测、故障注入仿真检测。

检测模块24，用于通过所述动态仿真系统进行检测，得到检测结果。

具体的，为了进行车站“拉锯”式动态检测，本发明实施例以车站为单位进行遍历性检测是信号设备检测的重要组成部分。铁路信号调度集中动态检测仿真系统以列车为基本单元，结合车站站型，以接发车端口为关键节点，将车站的进路划分为接车和发车两部分，建立不同端口接发进路的对应关系，实现仿真列车在车站内的动态遍历性检测。该检测方法以车站为基本单元，因此可采用多线程运行过程，同时实现多个车站的“拉锯式”动态检测，并以车站为单位输出检测结果，形成检测报告。

输出模块26，用于将所述检测结果进行输出。

可选的，在所述将所述检测结果进行输出之后，所述方法还包括：根据所述检测结果，生成检测报告。

具体的，本发明实施例在进行动态仿真检测之后，需要将仿真结果进行输出，该铁路信号调度集中动态检测仿真系统以时间为周期或以列车为基本单元，对仿真列车动态检测结果进行输出。该输出信息主要包括：1、以列车为单位的仿真过程输出，包括列车运行曲线，接车进路预告发送时机，列车径路数据等。2、输出仿真列车运行过程中的调度集中报警信息，包括列车紧追踪状态、车次号丢失、进路触发报警信息。3、以列车为单位结合各车站的到开时间，输出动态检测仿真列车在各车站的早晚点时刻。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行一种铁路信号动态仿真检测方法。

具体的，上述方法包括：获取仿真检测数据；根据所述仿真检测数据，建立动态仿真系统；通过所述动态仿真系统进行检测，得到检测结果；将所述检测结果进行输出。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，包含处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令运行时执行一种铁路信号动态仿真检测方法。

具体的，上述方法包括：获取仿真检测数据；根据所述仿真检测数据，建立动态仿真系统；通过所述动态仿真系统进行检测，得到检测结果；将所述检测结果进行输出。

通过上述实施例，解决了现有技术中的铁路信号调度集中系统无法检测动态参数的合理性并提高软件的适用性，无法从整体结构上对系统静态数据和列车运行过程中的动态检测的技术问题。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种铁路信号动态仿真检测方法，其特征在于，包括：

获取仿真检测数据；

根据所述仿真检测数据，建立动态仿真系统；

通过所述动态仿真系统进行检测，得到检测结果；

将所述检测结果进行输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述仿真检测数据，建立动态仿真系统之后，所述方法还包括：

通过所述动态仿真系统进行模拟检测。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述动态仿真系统进行模拟检测包括：按图运行仿真检测、故障注入仿真检测。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述检测结果进行输出之后，所述方法还包括：

根据所述检测结果，生成检测报告。

5.一种铁路信号动态仿真检测系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取仿真检测数据；

建立模块，用于根据所述仿真检测数据，建立动态仿真系统；

检测模块，用于通过所述动态仿真系统进行检测，得到检测结果；

输出模块，用于将所述检测结果进行输出。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

模拟模块，用于通过所述动态仿真系统进行模拟检测。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述通过所述动态仿真系统进行模拟检测包括：按图运行仿真检测、故障注入仿真检测。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

报告模块，用于根据所述检测结果，生成检测报告。

9.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行权利要求1至4中任意一项所述的方法。

10.一种电子装置，其特征在于，包含处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令运行时执行权利要求1至4中任意一项所述的方法。

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