CN113219855A - 一种用于tacs系统的仿真验证方法及装置 - Google Patents

一种用于tacs系统的仿真验证方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于TACS系统的仿真验证方法及装置,包括TACS被验证系统和验证平台,所述的TACS被验证系统包括列车自动调度系统、全电子联锁控制器、轨旁架构控制器、轨旁车辆控制器与CCP车载控制器;所述的验证平台包括对象控制仿真器、轨旁仿真器、车辆仿真器与验证管理器;所述的轨旁架构控制器分别与列车自动调度系统、全电子联锁控制器、轨旁车辆控制器和车辆仿真器连接;所述的轨旁仿真器分别与对象控制仿真器、车辆仿真器与验证管理器连接,所述的对象控制仿真器与全电子联锁控制器连接。与现有技术相比,本发明具有集成度高、使用效率高、造价成本低、灵活性强等优点。

Description

一种用于TACS系统的仿真验证方法及装置
技术领域
本发明涉及列车信号控制系统,尤其是涉及一种用于TACS系统的仿真验证方法及装置。
背景技术
TACS全称为Train Autonomous Circumambulate System,是一种基于车车通信制式的列车自主运行系统。基于车车通信的TACS列控系统技术凭借其对轨旁资源的灵活管理,和对地铁土建成本的节省,同时可具备全自动无人驾驶功能,TACS技术已逐步成为轨道交通行业中下一代列控技术的发展方向。相对于传统的“车-地-车”的通信链路和控制架构,TACS突破了传统列控系统的架构瓶颈,使得列车控制在安全、灵活、高效方面有了明显的提高,列车的发车间隔、折返间隔等明显缩短,轨旁设备数量得到大幅度精简。在大大提高了地铁运营效率的同时,也极大地节约了地铁的建设成本和运营成本。
由于基于车车通信的TACS列控技术属于轨交行业前沿的列控技术,大量的工作运营场景需要反复做验证和确认,保证其功能的正确性、完备性、稳定性和安全性。在国内尚未有功能完备的TACS室内集成验证环境,目前的验证方法主要还是通过建立实际的TACS列控系统试车线,在试车线上跑车进行功能验证和测试,该验证手段受限于试车线的建设成本和线路长度,且验证功能覆盖率受到限制,有较多的应急场景功能和故障场景功能难以在试车线上模拟,通常只能试验正常的跑车运营场景。对于使用试车线来验证基于车车通信制式的TACS系统场景和功能,具体面临的问题有:
1、建设周期、投入成本和占用空间问题:建设一条车车通信TACS的试车线相当于建设一条小型的地铁正线,从土建、供电、信号和车辆等专业的建设都需要有考虑,建设周期长,投入成本高,需要规划和占用较多的土地资源,空间占用率巨大。
2、多专业接口扩展性不足:TACS列控系统线路是多专业融合的地铁线路,由基本的车辆、信号和供电等专业设备组成。将来的TACS列控系统会朝着智慧地铁的方向发展,会有越来越多的其他专业设备融入进来。由于是在真实的试车线环境下,加入新的专业设备存在接口扩展性不足、灵活性不高的情况,需要考虑的情况和因素较多,项目实施中有较大的阻力和困难。
3、需验证的场景功能受限:基于车车通信的TACS技术,作为一种新式的地铁线路运营模式,将同时也具备全自动无人驾驶功能。对于车车通信TACS和地铁全自动无人驾驶验证,涉及到的场景不仅包括正常的正线运营跑车场景,还包括故障场景和应急场景。试车线由于其线路的真实性,难以灵活地模拟故障场景和应急场景,从而导致试车线的环境下,验证的场景和功能受到限制。
4、验证工作效率的问题:试车线采用的都是真实的地铁线路设备,由于真实设备的启动、运行都需要准备时间,往往从一个验证场景切换到另外一个验证场景,涉及到较多的真实设备需要重启,列车位置需要恢复,试车线采用全实物系统的验证方式本身存在先天不足,极大地影响了车车通信TACS系统功能的验证效率。
5、维护成本高昂的问题:真实的试车线设备本身存在使用寿命,经过多轮的跑车实验和功能验证,试车线的列车和线路设备需要进行定期的维护和保养,需要花费较大的人力、物力和财力,维护成本高昂。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种集成度高、使用效率高、造价成本低、灵活性强的用于TACS系统的仿真验证方法及装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
根据本发明的一个方面,提供了一种用于TACS系统的仿真验证方法,包括以下步骤:
步骤1,依次启动TACS被验证系统和仿真系统,并完成所有设备的启动初始化,其中所述TACS被验证系统包括列车自动调度系统ATS、全电子联锁控制器ECID、轨旁架构控制器WSIC、轨旁车辆控制器WSTC和车载控制器CCP,所述仿真系统包括轨旁仿真器Line Sim、对象控制仿真器OC Sim和车辆仿真器RS Sim;
步骤2,建立车车通信TACS模式,所述列车自动调度系统ATS发出轨旁资源申请命令给轨旁架构控制器WSIC,同时发出轨旁资源控制命令给车载控制器CCP,所述车载控制器CCP向轨旁架构控制器WSIC申请TACS模式下的轨旁资源申请;
步骤3,所述轨旁架构控制器WSIC接收到ATS的轨旁资源申请命令和车载控制器的TACS模式资源申请命令后,转发TACS模式下的轨旁资源控制命令给对象控制仿真器OCSim;
步骤4,所述对象控制仿真器OC Sim响应TACS模式下的轨旁资源控制命令,转发控制命令给轨旁仿真器Line Sim做轨旁资源状态记录,并向车辆仿真器RS Sim发送轨旁资源占用情况;
步骤5,所述轨旁仿真器Line Sim根据轨旁资源的占用情况,给全电子联锁控制器ECID模拟计轴接口,发送计轴占用状态;所述全电子联锁控制器ECID根据信息收集和分析计算,向列车自动调度系统ATS反馈轨旁资源状态,同时响应ATS的轨旁资源控制命令;
步骤6,所述车辆仿真器RS Sim接收对象控制仿真器OC Sim的轨旁资源占用情况,结合车载控制器CCP通过车辆与车载接口传过来的计算分析结果,实现全自动无人驾驶跑车,并在全自动跑车运行中,通过车辆与车载接口周期性给车载控制器CCP反馈跑车运行速度和状态,驱动车载控制器CCP按照正常条件运行。
作为优选的技术方案,所述的步骤5中的轨旁资源状态在列车自动调度系统ATS进行显示。
作为优选的技术方案,通过所述步骤5形成一条闭环的轨旁资源通信和控制链路。
作为优选的技术方案,通过所述步骤6形成一条闭环的车辆与车载通信和控制链路。
作为优选的技术方案,该方法通过车辆和车载实现自动跑车运行的无人驾驶功能,轨旁资源控制和状态反馈也实现了闭环全自动,整个TACS系统验证平台实现系统集成和完整运行,支持车车通信TACS模式下的场景模拟和功能验证。
作为优选的技术方案,该方法当列车不采用TACS模式时,使用后备模式运行时,在列车自动运行期间通过轨旁车辆控制器WSTC实现后备车的运行和管理。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于所述用于TACS系统的仿真验证方法的装置,包括TACS被验证系统和验证平台,所述的TACS被验证系统包括列车自动调度系统、全电子联锁控制器、轨旁架构控制器、轨旁车辆控制器与CCP车载控制器;
所述的验证平台包括对象控制仿真器、轨旁仿真器、车辆仿真器与验证管理器;
所述的轨旁架构控制器分别与列车自动调度系统、全电子联锁控制器、轨旁车辆控制器和车辆仿真器连接;所述的轨旁仿真器分别与对象控制仿真器、车辆仿真器与验证管理器连接,所述的对象控制仿真器与全电子联锁控制器连接。
作为优选的技术方案,该装置在室内通过静态验证的方式,全方位地模拟TACS系统跑车,仿真并完成室外的动态跑车过程的测试和验证。
作为优选的技术方案,所述的列车自动调度系统为TACS系统中的中央调度控制系统,用于实现TACS地铁线路上的车辆综合调度,包括车辆和线路轨旁设备的监视与控制,并具备与轨旁架构控制器的网络接口,通过该网络接口实现调度命令的下发;
所述的全电子联锁控制器为TACS系统线路上轨旁设备的状态采集与控制的核心单元,实时接收轨旁架构控制器处理转发过来的资源申请使用命令,并反馈轨旁资源的使用状态;
所述的轨旁架构控制器对线路上所有的轨旁资源进行动态实时的管理和监控,响应列车自动调度系统的轨旁调度命令,向列车自动调度系统反馈轨旁资源使用状态;
所述的轨旁车辆控制器为列车在后备模式下跑车,用于状态监视与管理,接收后备列车的CCP车载控制器的后备列车状态反馈,并实时把后备列车的状态反馈给列车自动调度系统;
所述的CCP车载控制器为TACS系统的车载核心设备,控制与监视TACS列车的运行状态,实现所有列车之间的信息交互,使列车实现全自动无人驾驶控制,并同时支持TACS模式与后备模式两种运行模式,在TACS模式下,接收和相应列车自动调度系统发出的轨旁资源控制命令,并向轨旁架构控制器转发TACS模式轨旁资源申请,实现轨旁资源的高效率使用;在后备模式下,所述CCP车载控制器控制列车实现后备列车的自动运行。
作为优选的技术方案,所述的对象控制仿真器用于实现轨旁对象控制的综合仿真,具备与全电子联锁控制器的以太网接口,通过以太网接口实时转发全电子联锁控制器的轨旁资源操作命令,做中间控制状态计算,并实时反馈轨旁资源控制结果状态给全电子联锁控制器;
所述轨旁仿真器用于仿真TACS线路环境中的所有轨旁资源,包括模拟轨旁资源的状态和相关逻辑,接收对象控制仿真器发出的轨旁资源控制命令,根据车辆仿真器的车辆位置实时信息,处理并完成轨旁资源的状态反馈;
所述车辆仿真器为CCP车载控制器的车辆接口仿真设备,具备车辆模拟跑车功能,根据验证管理器的控车命令,实现模拟跑车运行,在跑车运行过程中,一方面实时向轨旁仿真器发送模拟车辆实时位置,一方面向CCP车载控制器实时发送硬线信号,并实时接收CCP车载控制器的加速度控制信号,最终车辆仿真器和CCP车载控制器形成TACS列控系统闭环自动化控车与跑车链路;
所述验证管理器包括控制功能、监视功能和状态信息记录与查看功能,为整个TACS仿真验证装置的主体控制与监视人机界面,通过与车辆仿真器和轨旁仿真器的通信,涵盖了车辆的控车监视功能,和轨旁设备的控制监视功能;同时实时接收车辆仿真器和轨旁仿真器的状态反馈,做状态反馈信息实时记录,为验证用户的状态日志查看与分析提供人机界面支持。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、验证平台的首创性与促进性:TACS列控系统技术属于轨交信号行业的前沿技术领域,本身在全国乃至全球应用很少,作为TACS的功能场景验证目前更是依赖于现场实际的试车线跑车。本发明在业内的提出与实现,更是轨交信号行业验证平台的首创,支持并将加快与促进基于车车通信的新制式列控系统在业内的应用步伐,首创性和促进性意义重大。
2、兼容性、扩展性、灵活性强:由于不依赖于现场实际的试车线实物设备,应用该平台在室内就可以完成TACS系统或子系统的验证,可随时开放接口兼容和扩展其他非信号专业的设备接入和验证。广泛采用了计算机和嵌入式仿真与模拟系统,被验证系统范围可大可小,可根据TACS列控系统实际线路需求情况动态调整被测系统与验证系统的设备规模。
3、建设周期、成本和人力资源的节省:本发明验证平台主要由车车被验证系统与仿真系统组成,不涉及到真实的车辆、轨道、站台门、供电等实际专业设备,采用仿真模拟的方式完成。对于建设周期、建设成本和人力投入有极大幅度地节省。
4、应用和维护简单方便:本发明验证平台不需要维护实际的试车线线路设备,在验证平台应用与维护阶段,应用简单,维护方便。
5、本发明仿真验证平台正应用于全球首套TACS示范线路——深圳20号线,对其功能和场景做室内的前置性确认和验证,保证其一次性地高质量开通,平台也将会应用到深圳20号线培训中心,对深圳20号线现场运营人员做系统培训与演练支持。
附图说明
图1为本发明各模块的数据流示意图;
图2为本发明仿真验证装置的结构示意图。
具体实施方式
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的一部分实施例,而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。
如图1所示,一种基于车车通信制式的TACS列控系统仿真验证方法,该方法包括以下步骤:
步骤1,从顶层系统,依次启动被验证系统和仿真系统。被验证系统含ATS列车自动调度系统、全电子联锁控制器ECID、轨旁架构控制器WSIC、轨旁车辆控制器WSTC和车载控制器CCP。仿真系统含轨旁仿真器Line Sim、对象控制仿真器OC Sim和车辆仿真器RS Sim。启动并完成上述所有设备的启动初始化;
步骤2,建立车车通信TACS模式,ATS发出轨旁资源申请命令给轨旁架构控制器WSIC,同时发出轨旁资源控制命令给车载控制器CCP。该车载控制器CCP向轨旁架构控制器WSIC申请TACS模式下的轨旁资源申请;
步骤3,轨旁架构控制器WSIC接收到ATS的轨旁资源申请命令和车载的TACS模式资源申请命令后,转发TACS模式下的轨旁资源控制命令给对象控制仿真器OC Sim;
步骤4,OC Sim响应TACS模式下的轨旁资源控制命令,转发控制命令给轨旁仿真器Line Sim做轨旁资源状态记录,并向车辆仿真器RS Sim发送轨旁资源占用情况;
步骤5,轨旁仿真器Line Sim根据轨旁资源的占用情况,特别是将轨道的占用情况转成P2网络协议,给全电子联锁控制器ECID模拟计轴接口,发送计轴占用状态。全电子联锁控制器ECID根据上述信息收集和分析计算,向ATS列车自动调度系统反馈轨旁资源状态,并在ATS上做显示,同时响应ATS的轨旁资源控制命令。最终形成一条闭环的轨旁资源通信和控制链路;
步骤6,车辆仿真器接收对象控制仿真器OC的轨旁资源占用情况,结合车载CCP通过车辆与车载接口传过来的计算分析结果,实现全自动无人驾驶跑车,并在全自动跑车运行中,通过车辆与车载接口周期性给CCP车载反馈跑车运行速度和状态,驱动CCP车载按照正常条件运行。最终形成一条闭环的车辆与车载通信和控制链路;
步骤7,车辆和车载实现自动跑车运行的无人驾驶功能,轨旁资源控制和状态反馈也实现了闭环全自动,整个TACS列控系统验证平台实现系统集成和完整运行,支持车车通信TACS模式下的场景模拟和功能验证;
步骤8,额外地,当列车不采用TACS模式时,使用后备模式运行时,列车自动运行期间通过轨旁车辆控制器WSTC实现后备车的运行和管理。
如图2所示,一种基于车车通信制式的TACS列控系统仿真验证装置,该装置大体上包括两大块:TACS被验证系统A和验证平台B。TACS被验证系统与验证平台相辅相成,自组体系形成闭环系统,不需要和室外任何真实设备连接,不影响任何在运营地铁线路。TACS被验证系统A为车车通信新制式TACS列控系统本身,主要包括五个子系统,分别为:ATS列车自动调度系统a、全电子联锁控制器b、轨旁架构控制器c、轨旁车辆控制器d与CCP车载控制器e。验证平台B为车车通信新制式TACS列控系统的接口模拟和仿真单元模块组,主要包括四个子系统,分别为:对象控制仿真器f、轨旁仿真器g、车辆仿真器h与验证管理器i。由TACS被验证系统A和验证平台B组成的仿真验证装置,可以在室内通过静态验证的方式,全方位地模拟TACS系统跑车,仿真并完成室外的动态跑车过程的测试和验证。
对各模块进行阐述:
1、ATS列车自动调度系统a:
该系统为TACS列控系统中的中央调度控制系统,实现TACS地铁线路上的车辆综合调度,包括车辆和线路轨旁设备的监视与控制。支持线路上车辆位置、轨旁信息和资源的监视,可以实现列车排列进路、设置车次号、匹配列车运行图和计划等操作。具备与轨旁架构控制器c的网络接口,通过该网络接口实现调度命令的下发。在车车通信制式的TACS系统模式下,当列车处于全自动无人驾驶模式下,所有上述操作都在后端自动执行。
2、全电子联锁控制器b:
该控制器为TACS地铁线路上轨道、信号机、道岔等轨旁设备的状态采集与控制的核心单元。所有上述轨旁资源状态通过联锁码位的形式表现在全电子联锁控制器中,具备联锁码位布尔逻辑运算安全核心功能,保障所有轨旁信号资源的安全、合理分配和使用。全电子联锁控制器b通过内部接口,实时接收轨旁架构控制器c处理转发过来的资源申请使用命令,反馈轨旁资源的使用状态。
3、轨旁架构控制器c:
该控制器是车车通信新制式TACS列控系统中的轨旁资源调度使用的纽带传输和基础管理单元,对线路上所有的轨旁资源进行动态实时的管理和监控,响应ATS列车自动调度系统a的轨旁调度命令,向ATS反馈轨旁资源使用状态。
4、轨旁车辆控制器d:
轨旁车辆控制器d主要为列车在后备模式(非TACS模式)下跑车,做状态监视与管理。接收后备列车的CCP车载控制器e的后备列车状态反馈,并实时把后备列车的状态反馈给ATS列车自动调度系统a。
5、CCP车载控制器e:
CCP车载控制器e为TACS列控的车载核心设备,控制与监视TACS列车的运行状态,并同时支持TACS模式与后备模式两种运行模式。该控制器可实现所有列车之间的信息交互,使列车实现全自动无人驾驶控制。在TACS模式下,接收和相应ATS列车自动调度系统a发出的轨旁资源控制命令,并向轨旁架构控制器c转发TACS模式轨旁资源申请,实现轨旁资源的高效率使用。在后备模式下,该控制器控制列车实现后备列车的自动运行。
6、对象控制仿真器f:
对象控制仿真器f实现轨旁对象控制的综合仿真,包括对轨道、信号机、道岔和站台门等轨旁资源模拟并实现对象控制逻辑。同时该仿真器具备与全电子联锁控制器b的以太网接口,通过以太网接口实时转发全电子联锁控制器b的轨旁资源操作命令,做中间控制状态计算,并实时反馈轨旁资源控制结果状态给全电子联锁控制器b。该仿真器仿真并替代联锁系统中的实际OC对象控制器,具备真实的OC对象控制器的各类软件接口。
7、轨旁仿真器g:
轨旁仿真器g主要仿真TACS线路环境中的所有轨旁资源,包括轨道、信号机、道岔、站台门以及相关车站轨旁按钮等。该仿真器模拟轨旁资源的状态和相关逻辑,接收对象控制仿真器f发出的轨旁资源控制命令,根据车辆仿真器h的车辆位置实时信息,处理并完成轨旁资源的状态反馈。
8、车辆仿真器h:
车辆仿真器h为TACS列控系统CCP车载控制器e的车辆接口仿真设备,具备车辆模拟跑车功能。车辆仿真器根据验证管理器i的控车命令,实现模拟跑车运行。在跑车运行过程中,一方面实时向轨旁仿真器g发送模拟车辆实时位置,一方面向CCP车载控制器e实时发送硬线信号,发送的硬线信号包括速度信息、信标位置信息、车辆信号继电器码位采集,实时接收车载控制器e的TRDP加速度控制信号,最终车辆仿真器h和车载控制器e形成TACS列控系统闭环自动化控车与跑车链路。
9、验证管理器i:
验证管理器i主要包括控制功能、监视功能和状态信息记录与查看功能,为整个TACS仿真验证平台的主体控制与监视人机界面。通过与车辆仿真器h和轨旁仿真器g的通信,涵盖了车辆的控车监视功能,和轨旁设备的控制监视功能。同时实时接收车辆仿真器h与轨旁仿真器g的状态反馈,做状态反馈信息实时记录,为验证用户的状态日志查看与分析提供人机界面支持。
本发明已经被应用于基于车车通信制式的TACS列控系统仿真验证,具体可以实现TACS列控系统的功能测试与场景验证、用户培训等。所具备的验证范围可以包含TACS系统的各子系统,含ATS调度子系统、全电子联锁ECID子系统、WSIC轨旁架构控制子系统、WSTC车辆控制子系统与CCP车载子系统。通过基于车车通信制式的TACS列控系统的仿真验证平台的测试,在TACS列控系统现场有90%以上的待验证场景和功能可在室内做测试,大大减少了现场测试的工作量,提高了TACS现场系统的开通效率,同时也降低了TACS列控系统的缺陷现场逃逸率。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于TACS系统的仿真验证方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,依次启动TACS被验证系统和仿真系统,并完成所有设备的启动初始化,其中所述TACS被验证系统包括列车自动调度系统ATS、全电子联锁控制器ECID、轨旁架构控制器WSIC、轨旁车辆控制器WSTC和车载控制器CCP,所述仿真系统包括轨旁仿真器Line Sim、对象控制仿真器OC Sim和车辆仿真器RS Sim;
步骤2,建立车车通信TACS模式,所述列车自动调度系统ATS发出轨旁资源申请命令给轨旁架构控制器WSIC,同时发出轨旁资源控制命令给车载控制器CCP,所述车载控制器CCP向轨旁架构控制器WSIC申请TACS模式下的轨旁资源申请;
步骤3,所述轨旁架构控制器WSIC接收到ATS的轨旁资源申请命令和车载控制器的TACS模式资源申请命令后,转发TACS模式下的轨旁资源控制命令给对象控制仿真器OC Sim;
步骤4,所述对象控制仿真器OC Sim响应TACS模式下的轨旁资源控制命令,转发控制命令给轨旁仿真器Line Sim做轨旁资源状态记录,并向车辆仿真器RS Sim发送轨旁资源占用情况;
步骤5,所述轨旁仿真器Line Sim根据轨旁资源的占用情况,给全电子联锁控制器ECID模拟计轴接口,发送计轴占用状态;所述全电子联锁控制器ECID根据信息收集和分析计算,向列车自动调度系统ATS反馈轨旁资源状态,同时响应ATS的轨旁资源控制命令;
步骤6,所述车辆仿真器RS Sim接收对象控制仿真器OC Sim的轨旁资源占用情况,结合车载控制器CCP通过车辆与车载接口传过来的计算分析结果,实现全自动无人驾驶跑车,并在全自动跑车运行中,通过车辆与车载接口周期性给车载控制器CCP反馈跑车运行速度和状态,驱动车载控制器CCP按照正常条件运行。
2.根据权利要求1所述的一种用于TACS系统的仿真验证方法,其特征在于,所述的步骤5中的轨旁资源状态在列车自动调度系统ATS进行显示。
3.根据权利要求1所述的一种用于TACS系统的仿真验证方法,其特征在于,通过所述步骤5形成一条闭环的轨旁资源通信和控制链路。
4.根据权利要求1所述的一种用于TACS系统的仿真验证方法,其特征在于,通过所述步骤6形成一条闭环的车辆与车载通信和控制链路。
5.根据权利要求1所述的一种用于TACS系统的仿真验证方法,其特征在于,该方法通过车辆和车载实现自动跑车运行的无人驾驶功能,轨旁资源控制和状态反馈也实现了闭环全自动,整个TACS系统验证平台实现系统集成和完整运行,支持车车通信TACS模式下的场景模拟和功能验证。
6.根据权利要求1所述的一种用于TACS系统的仿真验证方法,其特征在于,该方法当列车不采用TACS模式时,使用后备模式运行时,在列车自动运行期间通过轨旁车辆控制器WSTC实现后备车的运行和管理。
7.一种用于权利要求1所述用于TACS系统的仿真验证方法的装置,其特征在于,包括TACS被验证系统(A)和验证平台(B),所述的TACS被验证系统包括列车自动调度系统(a)、全电子联锁控制器(b)、轨旁架构控制器(c)、轨旁车辆控制器(d)与CCP车载控制器(e);
所述的验证平台(B)包括对象控制仿真器(f)、轨旁仿真器(g)、车辆仿真器(h)与验证管理器(i);
所述的轨旁架构控制器(c)分别与列车自动调度系统(a)、全电子联锁控制器(b)、轨旁车辆控制器(d)和车辆仿真器(h)连接;所述的轨旁仿真器(g)分别与对象控制仿真器(f)、车辆仿真器(h)与验证管理器(i)连接,所述的对象控制仿真器(f)与全电子联锁控制器(b)连接。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,该装置在室内通过静态验证的方式,全方位地模拟TACS系统跑车,仿真并完成室外的动态跑车过程的测试和验证。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述的列车自动调度系统(a)为TACS系统中的中央调度控制系统,用于实现TACS地铁线路上的车辆综合调度,包括车辆和线路轨旁设备的监视与控制,并具备与轨旁架构控制器(c)的网络接口,通过该网络接口实现调度命令的下发;
所述的全电子联锁控制器(b)为TACS系统线路上轨旁设备的状态采集与控制的核心单元,实时接收轨旁架构控制器(c)处理转发过来的资源申请使用命令,并反馈轨旁资源的使用状态;
所述的轨旁架构控制器(c)对线路上所有的轨旁资源进行动态实时的管理和监控,响应列车自动调度系统(a)的轨旁调度命令,向列车自动调度系统(a)反馈轨旁资源使用状态;
所述的轨旁车辆控制器(d)为列车在后备模式下跑车,用于状态监视与管理,接收后备列车的CCP车载控制器(e)的后备列车状态反馈,并实时把后备列车的状态反馈给列车自动调度系统(a);
所述的CCP车载控制器(e)为TACS系统的车载核心设备,控制与监视TACS列车的运行状态,实现所有列车之间的信息交互,使列车实现全自动无人驾驶控制,并同时支持TACS模式与后备模式两种运行模式,在TACS模式下,接收和相应列车自动调度系统(a)发出的轨旁资源控制命令,并向轨旁架构控制器(c)转发TACS模式轨旁资源申请,实现轨旁资源的高效率使用;在后备模式下,所述CCP车载控制器(e)控制列车实现后备列车的自动运行。
10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述的对象控制仿真器(f)用于实现轨旁对象控制的综合仿真,具备与全电子联锁控制器(b)的以太网接口,通过以太网接口实时转发全电子联锁控制器(b)的轨旁资源操作命令,做中间控制状态计算,并实时反馈轨旁资源控制结果状态给全电子联锁控制器(b);
所述轨旁仿真器(g)用于仿真TACS线路环境中的所有轨旁资源,包括模拟轨旁资源的状态和相关逻辑,接收对象控制仿真器(f)发出的轨旁资源控制命令,根据车辆仿真器(h)的车辆位置实时信息,处理并完成轨旁资源的状态反馈;
所述车辆仿真器(h)为CCP车载控制器(e)的车辆接口仿真设备,具备车辆模拟跑车功能,根据验证管理器(i)的控车命令,实现模拟跑车运行,在跑车运行过程中,一方面实时向轨旁仿真器(g)发送模拟车辆实时位置,一方面向CCP车载控制器(e)实时发送硬线信号,并实时接收CCP车载控制器(e)的加速度控制信号,最终车辆仿真器(h)和CCP车载控制器(e)形成TACS列控系统闭环自动化控车与跑车链路;
所述验证管理器(i)包括控制功能、监视功能和状态信息记录与查看功能,为整个TACS仿真验证装置的主体控制与监视人机界面,通过与车辆仿真器(h)和轨旁仿真器(g)的通信,涵盖了车辆的控车监视功能,和轨旁设备的控制监视功能;同时实时接收车辆仿真器(h)和轨旁仿真器(g)的状态反馈,做状态反馈信息实时记录,为验证用户的状态日志查看与分析提供人机界面支持。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113765751A (zh) * 2021-09-08 2021-12-07 交控科技股份有限公司 通信连接测试方法、装置、设备以及存储介质
CN113771920A (zh) * 2021-11-12 2021-12-10 卡斯柯信号(北京)有限公司 一种国铁列控系统中后备模式转换的测试方法和装置
CN114089719A (zh) * 2021-10-27 2022-02-25 卡斯柯信号有限公司 用于tacs系统的车辆信号接口仿真验证方法与装置
CN115296782A (zh) * 2022-06-14 2022-11-04 卡斯柯信号有限公司 用于tacs系统的fdd频分双工定位模拟装置与方法
CN115494829A (zh) * 2022-11-16 2022-12-20 华侨大学 一种自主列车运行控制系统建模及验证方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102999041A (zh) * 2012-11-21 2013-03-27 上海富欣智能交通控制有限公司 适用于列车自动控制系统atc的环境仿真器
CN103745624A (zh) * 2013-12-26 2014-04-23 北京交控科技有限公司 轨道交通模拟系统
KR101406716B1 (ko) * 2013-04-23 2014-06-13 한국철도기술연구원 열차제어 시뮬레이션 시스템
CN104299475A (zh) * 2014-10-23 2015-01-21 上海自仪泰雷兹交通自动化系统有限公司 一种用于列车自动监控系统的仿真器
CN108121217A (zh) * 2018-01-12 2018-06-05 北京交通大学 基于车间通信的列控系统车载功能样机仿真驾驶模拟系统
CN110299046A (zh) * 2019-07-26 2019-10-01 卡斯柯信号有限公司 实现轨交全自动无人驾驶列车控制模拟系统的方法与装置
CN111142408A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 合肥工大高科信息科技股份有限公司 一种列车运行控制系统的仿真控制系统及方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102999041A (zh) * 2012-11-21 2013-03-27 上海富欣智能交通控制有限公司 适用于列车自动控制系统atc的环境仿真器
KR101406716B1 (ko) * 2013-04-23 2014-06-13 한국철도기술연구원 열차제어 시뮬레이션 시스템
CN103745624A (zh) * 2013-12-26 2014-04-23 北京交控科技有限公司 轨道交通模拟系统
CN104299475A (zh) * 2014-10-23 2015-01-21 上海自仪泰雷兹交通自动化系统有限公司 一种用于列车自动监控系统的仿真器
CN108121217A (zh) * 2018-01-12 2018-06-05 北京交通大学 基于车间通信的列控系统车载功能样机仿真驾驶模拟系统
CN110299046A (zh) * 2019-07-26 2019-10-01 卡斯柯信号有限公司 实现轨交全自动无人驾驶列车控制模拟系统的方法与装置
CN111142408A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 合肥工大高科信息科技股份有限公司 一种列车运行控制系统的仿真控制系统及方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113765751A (zh) * 2021-09-08 2021-12-07 交控科技股份有限公司 通信连接测试方法、装置、设备以及存储介质
CN113765751B (zh) * 2021-09-08 2022-12-02 交控科技股份有限公司 通信连接测试方法、装置、设备以及存储介质
CN114089719A (zh) * 2021-10-27 2022-02-25 卡斯柯信号有限公司 用于tacs系统的车辆信号接口仿真验证方法与装置
CN114089719B (zh) * 2021-10-27 2024-03-29 卡斯柯信号有限公司 用于tacs系统的车辆信号接口仿真验证方法与装置
CN113771920A (zh) * 2021-11-12 2021-12-10 卡斯柯信号(北京)有限公司 一种国铁列控系统中后备模式转换的测试方法和装置
CN115296782A (zh) * 2022-06-14 2022-11-04 卡斯柯信号有限公司 用于tacs系统的fdd频分双工定位模拟装置与方法
CN115296782B (zh) * 2022-06-14 2023-11-07 卡斯柯信号有限公司 用于tacs系统的fdd频分双工定位模拟装置与方法
CN115494829A (zh) * 2022-11-16 2022-12-20 华侨大学 一种自主列车运行控制系统建模及验证方法
CN115494829B (zh) * 2022-11-16 2023-03-14 华侨大学 一种自主列车运行控制系统建模及验证方法

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