CN113726549A - 一种高速铁路计算机联锁系统仿真方法、装置及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高速铁路计算机联锁系统仿真方法，包括：读取初始站场配置信息以及仿真测试数据；通过CAN和ETH通信方式模拟被测计算机联锁系统中的外部采集驱动设备、无线闭塞中心、车站列控中心的输入输出功能；与被测计算机联锁系统中模拟冗余设置的联锁A机与联锁B机进行数据交互；通过人机交互界面显示完整的站场界面、采集驱动设备状态信息、车站列控中心、无线闭塞中心接收及发送数据情况，解决了现有技术中需要电务试验人员人工对联锁系统中的联锁关系进行检查，试验效率低的问题。

Description

一种高速铁路计算机联锁系统仿真方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及铁路信号技术领域，尤其涉及一种高速铁路计算机联锁系统仿真方法、装置及存储介质。
背景技术
随着铁路发展和运营需求的不断提高，在确保可靠性和安全性的前提下，应用于车站的计算机联锁系统软件的正确性就显得尤为重要。因此，在联锁软件使用于实际的车站现场之前需要对软件进行详细的联锁试验。
现有的联锁试验能够实现还原现场的使用操作，但是现有技术需要人工对联锁系统中联锁关系进行检查，及时发现有悖于实际使用的错误数据、错误操作以及错误的联锁关系；耗时、费力、试验覆盖度不完善。
为方便电务人员快速发现联锁系统软件中的故障点，错误信息位以及不符合规范和要求的联锁关系，急需提出一种高速铁路计算机联锁系统仿真方法、装置，搭建与实际使用环境近似等同的试验平台，代替人工试验检查，提高联锁系统试验效率。
发明内容
基于上述存在的问题，本发明提供一种高速铁路计算机联锁系统仿真方法、装置及存储介质，用以解决现有技术中需要电务试验人员人工对联锁系统中的联锁关系进行检查，试验效率低的问题。
本发明提供一种高速铁路计算机联锁系统仿真方法，包括：
读取初始站场配置信息以及仿真测试数据；
通过CAN和ETH通信方式模拟被测计算机联锁系统中的外部采集驱动设备、无线闭塞中心、车站列控中心的输入输出功能；
与被测计算机联锁系统中模拟冗余设置的联锁A机与联锁B机进行数据交互；
通过人机交互界面显示完整的站场界面、采集驱动设备状态信息、车站列控中心和/或无线闭塞中心接收及发送数据情况。
进一步地，所述仿真测试数据，包括：站场采集呼叫信息、驱动命令、站场变化信息和车站列控中心和/或无线闭塞中心的模拟数据。
进一步地，所述通过CAN通信方式和ETH通信方式模拟被测联锁系统的外部采集驱动设备、无线闭塞中心、车站列控中心的输入输出功能，包括：
针对所述仿真测试数据中的站场采集呼叫信息、驱动命令、站场变化信息，更新站场所有信息采集量、刷新站场信息采集表，并将站场信息采集表读入CAN通信采集表共享区；
所述CAN通信采集表共享区内的数据信息通过CAN通信进程读取并发送至所述的联锁A机与联锁B机；
所述联锁A机与联锁B机将处理后的数据信息发送至CAN总线，并通过CAN通信进程接收写入CAN通信控制表共享区；
刷新站场控制表、更新站场所有控制量，并通过人机交互界面展示更新后的站场所有控制量。
进一步地，所述通过CAN通信方式和ETH通信方式模拟被测联锁系统的外部采集驱动设备、无线闭塞中心、车站列控中心的输入输出功能，还包括：
针对所述仿真测试数据中的车站列控中心和/或无线闭塞中心的模拟数据，生成模拟信息并将其写入到ETH缓冲区，并通过ETH通信进程发送至所述联锁A机与联锁B机；
所述联锁A机与联锁B机将处理后的数据信息发送至ETH总线，通过ETH通信进程接收并写入到ETH缓冲区，并通过人机交互界面展示车站列控中心和/或无线闭塞中心接收及发送数据情况。
进一步地，所述CAN通信方式，包括：通过两个双口正反码通信模块向被测联锁系统中模拟冗余设置的联锁A机与联锁B机发送站场采集呼叫信息和/或驱动命令，并将与呼叫信息对应的采集信息和/或驱动回执信息转换为正反码形式发送给正反码通信模块。
进一步地，所述读取输入到被测计算机联锁系统的初始站场配置信息，还包括：根据初始站场配置信息完成函数模块和硬件设备的初始化，显示站场界面和数据通信情况，同时实时与被测联锁系统进行数据通信并初始化通信接口。
进一步地，还包括：仿真完成后，清空硬件设备缓存，释放硬件控制权，释放线程及内存，退出测试仿真。
本发明还提供一种高速铁路计算机联锁系统仿真装置，包括：
初始化模块：用于读取输入到被测计算机联锁系统的初始站场配置信息，并根据初始站场配置信息完成函数模块和硬件设备的初始化，显示站场界面和数据通信情况，同时实时与被测联锁系统进行数据通信并初始化通信接口；
操作处理模块：用于接收仿真测试数据，将其转化为对应的站场采集呼叫信息、驱动命令、站场变化信息和车站列控中心和/或无线闭塞中心的模拟数据；
通信控制模块：包括CAN通信控制模块和ETH通信控制模块，用于接收操作处理模块发送的模拟数据，通过网络将模拟仿真数据传递给被测计算机联锁系统；
信息处理模块：用于对站场采集呼叫信息、驱动命令、站场变化信息和车站列控中心和/或无线闭塞中心的模拟数据进行相应的信息处理；
人机交互模块：用于显示完整的站场界面、车站列控中心和/或无线闭塞中心接收及发送数据、采集驱动状态信息。
本发明还提供一种高速铁路计算机联锁系统仿真设备，所述仿真设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的一种高速铁路计算机联锁系统仿真程序，实现高速铁路计算机联锁系统仿真方法的步骤。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或者指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或者指令集由处理器加载并执行以实现高速铁路计算机联锁系统仿真方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的一种高速铁路计算机联锁系统仿真方法、装置及存储介质，利用已经成熟的计算机技术、计算机网络技术以及通信接口技术基于CAN和ETH通信搭建与实际使用环境等同近似的试验平台、联锁仿真系统通过CAN总线通信方式和ETH通信方式分别模拟了联锁系统外部采集驱动设备和无线闭塞中心（RBC）、车站列控中心（TCC） 的输入输出功能，实现了与联锁系统的信息交互，扩大了联锁仿真试验的覆盖度、提高了联锁试验的效率，将现场实际的站场条件、环境、技术参数等融入联锁系统试验中，方便电务试验人员迅速发现联锁系统的故障点，错误信息位、以及不符合规范和要求的联锁关系；本发明有效的解决了现有技术中需要联锁系统试验需要电务试验人员人工对联锁关系进行检查，试验效率低、覆盖度低的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种高速铁路计算机联锁系统仿真方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的又一种高速铁路计算机联锁系统仿真方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种高速铁路计算机联锁系统仿真的数据流图；
图4为本发明实施例提供的一种高速铁路计算机联锁系统仿真装置结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图，对本发明实施例提供的一种高速铁路计算机联锁系统仿真方法的具体实施方式进行详细地说明。
应当理解，下面所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1和图3所示，本发明实施例提供一种高速铁路计算机联锁系统仿真方法，包括：
S101.读取初始站场配置信息以及仿真测试数据；
S102.通过CAN和ETH通信方式模拟被测计算机联锁系统中的外部采集驱动设备、无线闭塞中心、车站列控中心的输入输出功能；
S103.与被测计算机联锁系统中模拟冗余设置的联锁A机与联锁B机进行数据交互；
S104.通过人机交互界面显示完整的站场界面、采集驱动设备状态信息、车站列控中心和/或无线闭塞中心接收及发送数据情况。
优选地，所述初始站场配置信息，包括：场站配置文件、图像CAD数据文件、按钮CAD数据文件。
优选地，所述仿真测试数据，包括：站场采集呼叫信息、驱动命令、站场变化信息和车站列控中心和/或无线闭塞中心的模拟数据。
优选地，所述CAN通信方式，包括：通过两个双口正反码通信模块向被测联锁系统中模拟冗余设置的联锁A机与联锁B机发送站场采集呼叫信息和/或驱动命令，并将与呼叫信息对应的采集信息和/或驱动回执信息转换为正反码形式发送给正反码通信模块。
如图3所示，双口CAN1正码通信模块和双口CAN1反码通信模块将从联锁逻辑处理子系统接收的驱动命令传递给驱动信息处理模块，驱动信息处理模块解析形成驱动命令，并将驱动回执信息转换为正反码形式发送给正反码通信模块；采集信息处理模块收到采集呼叫信息后，将对应的采集信息转换为正反码形式发送给正反码模块；
双口CAN2正码通信模块和双口CAN2反码通信模块对联锁另一个逻辑处理子系统信息的处理流程与上述流程相同；
显示处理模块接收到驱动命令后将其转换为对应的采集信息进行匹配，刷新采集信息，作为站场显示的依据。
优选地，所述读取输入到被测计算机联锁系统的初始站场配置信息。还包括：根据初始站场配置信息完成函数模块和硬件设备的初始化，显示站场界面和数据通信情况，同时实时与被测联锁系统进行数据通信并初始化通信接口。
优选地，还包括：仿真完成后，清空硬件设备缓存，释放硬件控制权，释放线程及内存，退出测试仿真。
如图2和图3所示，本发明实施例还提供一种高速铁路计算机联锁系统仿真方法，包括：
S101.读取初始站场配置信息以及仿真测试数据；
S201. 读取所述仿真测试数据中的站场采集呼叫信息、驱动命令、站场变化信息；
S202.更新站场所有信息采集量、刷新站场信息采集表，并将站场信息采集表读入CAN通信采集表共享区；
S203.所述CAN通信采集表共享区内的数据信息通过CAN通信进程读取并发送至所述的联锁A机与联锁B机；
S204.所述联锁A机与联锁B机将处理后的数据信息发送至CAN总线，并通过CAN通信进程接收写入CAN通信控制表共享区；
S205.刷新站场控制表、更新站场所有控制量，并通过人机交互界面展示更新后的站场所有控制量;
S206.针对所述仿真测试数据中的车站列控中心和/或无线闭塞中心的模拟数据;
S207.生成模拟信息并将其写入到ETH缓冲区;
S208.并通过ETH通信进程发送至所述联锁A机与联锁B机；
S209.所述联锁A机与联锁B机将处理后的数据信息发送至ETH总线，通过ETH通信进程接收并写入到ETH缓冲区;
S104.通过人机交互界面显示完整的站场界面、采集驱动设备状态信息、车站列控中心和/或无线闭塞中心接收及发送数据情况。
优选地，所述初始站场配置信息，包括：场站配置文件、图像CAD数据文件、按钮CAD数据文件。
优选地，所述仿真测试数据，包括：站场采集呼叫信息、驱动命令、站场变化信息和车站列控中心和/或无线闭塞中心的模拟数据。
优选地，所述CAN通信方式，包括：通过两个双口正反码通信模块向被测联锁系统中模拟冗余设置的联锁A机与联锁B机发送站场采集呼叫信息和/或驱动命令，并将与呼叫信息对应的采集信息和/或驱动回执信息转换为正反码形式发送给正反码通信模块。
如图3所示，双口CAN1正码通信模块和双口CAN1反码通信模块将从联锁逻辑处理子系统接收的驱动命令传递给驱动信息处理模块，驱动信息处理模块解析形成驱动命令，并将驱动回执信息转换为正反码形式发送给正反码通信模块；采集信息处理模块收到采集呼叫信息后，将对应的采集信息转换为正反码形式发送给正反码模块；
双口CAN2正码通信模块和双口CAN2反码通信模块对联锁另一个逻辑处理子系统信息的处理流程与上述流程相同；
显示处理模块接收到驱动命令后将其转换为对应的采集信息进行匹配，刷新采集信息，作为站场显示的依据。
优选地，所述读取输入到被测计算机联锁系统的初始站场配置信息。还包括：根据初始站场配置信息完成函数模块和硬件设备的初始化，显示站场界面和数据通信情况，同时实时与被测联锁系统进行数据通信并初始化通信接口。
优选地，还包括：仿真完成后，清空硬件设备缓存，释放硬件控制权，释放线程及内存，退出测试仿真。
如图4所示本发明实施例还提供一种高速铁路计算机联锁系统仿真装置，包括：
初始化模块41：用于读取输入到被测计算机联锁系统的初始站场配置信息，并根据初始站场配置信息完成函数模块和硬件设备的初始化，显示站场界面和数据通信情况，同时实时与被测联锁系统进行数据通信并初始化通信接口；
操作处理模块42：用于接收仿真测试数据，将其转化为对应的站场采集呼叫信息、驱动命令、站场变化信息和车站列控中心和/或无线闭塞中心的模拟数据；
通信控制模块43：包括CAN通信控制模块和ETH通信控制模块，用于接收操作处理模块发送的模拟数据，通过网络将模拟仿真数据传递给被测计算机联锁系统；
信息处理模块44：用于对站场采集呼叫信息、驱动命令、站场变化信息和车站列控中心和/或无线闭塞中心的模拟数据进行相应的信息处理；
人机交互模块45：用于显示完整的站场界面、车站列控中心和/或无线闭塞中心接收及发送数据、采集驱动状态信息。
本发明实施例还提供一种高速铁路计算机联锁系统仿真设备，所述仿真设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的一种高速铁路计算机联锁系统仿真程序，实现高速铁路计算机联锁系统仿真方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或者指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或者指令集由处理器加载并执行以实现高速铁路计算机联锁系统仿真方法。
上述实施例提供的一种高速铁路计算机联锁系统仿真方法、装置及存储介质，利用已经成熟的计算机技术、计算机网络技术以及通信接口技术基于CAN和ETH通信搭建与实际使用环境等同近似的试验平台、联锁仿真系统通过CAN总线通信方式和ETH通信方式分别模拟了联锁系统外部采集驱动设备和无线闭塞中心（RBC）、车站列控中心（TCC） 的输入输出功能，实现了与联锁系统的信息交互，扩大了联锁仿真试验的覆盖度、提高了联锁试验的效率，将现场实际的站场条件、环境、技术参数等融入联锁系统试验中，方便电务试验人员迅速发现联锁系统的故障点，错误信息位、以及不符合规范和要求的联锁关系；本发明有效的解决了现有技术中需要联锁系统试验需要电务试验人员人工对联锁关系进行检查，试验效率低、覆盖度低的技术问题。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或者部分流程，是可以通过计算机程序来实现指令相关的硬件来完成，所述程序可存储与一计算机可读存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁盘、光碟、只读存储记忆体（ROM）或随机存储记忆体（RAM）。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
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。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种高速铁路计算机联锁系统仿真方法，其特征在于，包括：
读取初始站场配置信息以及仿真测试数据；
通过CAN和ETH通信方式模拟被测计算机联锁系统中的外部采集驱动设备、无线闭塞中心、车站列控中心的输入输出功能；
与被测计算机联锁系统中模拟冗余设置的联锁A机与联锁B机进行数据交互；
通过人机交互界面显示完整的站场界面、采集驱动设备状态信息、车站列控中心、无线闭塞中心接收及发送数据情况。
2.如权利要求1所述的高速铁路计算机联锁系统仿真方法，其特征在于，所述仿真测试数据，包括：站场采集呼叫信息、驱动命令、站场变化信息和车站列控中心、无线闭塞中心的模拟数据。
3.如权利要求2所述的高速铁路计算机联锁系统仿真方法，其特征在于，所述通过CAN通信方式和ETH通信方式模拟被测联锁系统的外部采集驱动设备、无线闭塞中心、车站列控中心的输入输出功能，包括：
针对所述仿真测试数据中的站场采集呼叫信息、驱动命令、站场变化信息，更新站场所有信息采集量、刷新站场信息采集表，并将站场信息采集表读入CAN通信采集表共享区；
所述CAN通信采集表共享区内的数据信息通过CAN通信进程读取并发送至所述的联锁A机与联锁B机；
所述联锁A机与联锁B机将处理后的数据信息发送至CAN总线，并通过CAN通信进程接收写入CAN通信控制表共享区；
刷新站场控制表、更新站场所有控制量，并通过人机交互界面展示更新后的站场所有控制量。
4.如权利要求2所述的高速铁路计算机联锁系统仿真方法，其特征在于，所述通过CAN通信方式和ETH通信方式模拟被测联锁系统的外部采集驱动设备、无线闭塞中心、车站列控中心的输入输出功能，还包括：
针对所述仿真测试数据中的车站列控中心、无线闭塞中心的模拟数据，生成模拟信息并将其写入到ETH缓冲区，并通过ETH通信进程发送至所述联锁A机与联锁B机；
所述联锁A机与联锁B机将处理后的数据信息发送至ETH总线，通过ETH通信进程接收并写入到ETH缓冲区，并通过人机交互界面展示车站列控中心和/或无线闭塞中心接收及发送数据情况。
5.如权利要求3所述的高速铁路计算机联锁系统仿真方法，其特征在于，所述CAN通信方式，包括：通过两个双口正反码通信模块向被测联锁系统中模拟冗余设置的联锁A机与联锁B机发送站场采集呼叫信息和/或驱动命令，并将与呼叫信息对应的采集信息和/或驱动回执信息转换为正反码形式发送给正反码通信模块。
6.如权利要求1所述的高速铁路计算机联锁系统仿真方法，其特征在于，所述读取输入到被测计算机联锁系统的初始站场配置信息，还包括：根据初始站场配置信息完成函数模块和硬件设备的初始化，显示站场界面和数据通信情况，同时实时与被测联锁系统进行数据通信并初始化通信接口。
7.如权利要求1所述的高速铁路计算机联锁系统仿真方法，其特征在于，还包括：仿真完成后，清空硬件设备缓存，释放硬件控制权，释放线程及内存，退出测试仿真。
8.一种高速铁路计算机联锁系统仿真装置，包括：
初始化模块：用于读取输入到被测计算机联锁系统的初始站场配置信息，并根据初始站场配置信息完成函数模块和硬件设备的初始化，显示站场界面和数据通信情况，同时实时与被测联锁系统进行数据通信并初始化通信接口；
操作处理模块：用于接收仿真测试数据，将其转化为对应的站场采集呼叫信息、驱动命令、站场变化信息和车站列控中心和/或无线闭塞中心的模拟数据；
通信控制模块：包括CAN通信控制模块和ETH通信控制模块，用于接收操作处理模块发送的模拟数据，通过网络将模拟仿真数据传递给被测计算机联锁系统；
信息处理模块：用于对站场采集呼叫信息、驱动命令、站场变化信息和车站列控中心和/或无线闭塞中心的模拟数据进行相应的信息处理；
人机交互模块：用于显示完整的站场界面、车站列控中心和/或无线闭塞中心接收及发送数据、采集驱动状态信息。
9.一种高速铁路计算机联锁系统仿真设备，其特征在于，所述仿真设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的一种高速铁路计算机联锁系统仿真程序，实现如权利要求1至7中任一所述的高速铁路计算机联锁系统仿真方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或者指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或者指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求1至7中任一所述的高速铁路计算机联锁系统仿真方法。
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