CN115588317A - 城市轨道交通行车调度多场景模拟演练与评估系统 - Google Patents

城市轨道交通行车调度多场景模拟演练与评估系统 Download PDF

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CN115588317A CN202211120902.XA CN202211120902A CN115588317A CN 115588317 A CN115588317 A CN 115588317A CN 202211120902 A CN202211120902 A CN 202211120902A CN 115588317 A CN115588317 A CN 115588317A
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徐晓波
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刘洁
杨杰
侯旭
宁尧
张惠茹
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Abstract

本发明公开了一种用于城市轨道交通行车调度多场景模拟演练与评估系统，涉及城市轨道交通培训领域。所述系统包括ATS系统前台、ATS系统后台、考核系统、后台考核系统。本发明通过场景试卷编制实现了多场景加载与多故障注入，确保了城市轨道交通行车调度员演练、考核场景灵活性、复杂性；通过集成了无线列调系统与调度电话系统的通讯融合系统，实现了对培训考核学员调度指令的识别，解决了现有培训系统中难以进行的多岗位联合演练的技术问题，同时避免了培训考核过程中对教员依赖度较大的问题；通过过程回放系统，实现人机交互界面的全过程统一录制，解决了现有培训考核过程无法复现的问题。

Description

城市轨道交通行车调度多场景模拟演练与评估系统
技术领域
本发明涉及城市轨道交通技术培训领域，具体涉及一种用于城市轨道交通行车调度多场景模拟演练与评估系统。
背景技术
随着国产CBTC系统的逐渐成熟，城市轨道交通打开了网络化运营的新局面，迎来了快速发展的新阶段，同时也对城市轨道交通运营企业带来了更大的新挑战，对地铁调度人员提出了更高的新要求。为应对这一系列的新变化，城市轨道交通培训系统应运而生，所述培训系统面向地铁行车调度员，为其提供全方位、多场景的模拟环境。
现阶段，城市轨道交通网络化运营要求不断提高与地铁运营公司调度员实战经验较少之间的矛盾不断加剧，对城市轨道交通行车调度员仿真培训的需求很大，但现有培训系统存在以下不足：
1、现有培训系统中演练场景灵活度、复杂度、覆盖度不足；
2、只能针对单一故障演练，无法实现场景处理培训以及多岗位联合演练；
3、过分依赖教员或裁判配合，存在人为因素，无法实现自动化评估。现阶段调度员培训主要采用桌面推演或桌面推演+仿真系统两种方式。此两种方式均需要多位教员负责不同岗位角色，配合调度员完成评估，在培训过程中，教员需要倾听学员的指令，根据学员指令完成对应操作并进行记录，教员工作量与压力较大，教员需要耗费大量的人力与物力，且考试过程会受到教员水平与主观因素的干扰；
4、评估过程无法复现，调度员不能进行复盘分析和总结提高，同时不利于保证考试过程的公平性。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对上述现有城市轨道交通培训系统的不足，本发明提供了一种用于城市轨道交通调度的多场景模拟演练系统，解决了现有培训评估系统无法实现故障处理培训以及多岗位联合演练的问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于城市轨道交通行车调度的多场景模拟演练与考核系统，包括ATS前台系统、ATS后台系统、考核系统、后台考核系统；
所述ATS前台系统用于显示城市轨道交通培训系统仿真的站场场景；提供人机交互界面与裁判、学员完成交互，发送学员操作记录至所述后台考核系统；
所述ATS后台系统用于存储、加载场景运行图计划，接收所述ATS前台系统命令，根据命令转发至不同子模块处理数据，并将消息分发至所述ATS前台系统；
所述考核系统用于展示裁判与学员界面，完成系统与裁判、学员的交互；
所述后台考核系统监测并保存在培训考核期间所述ATS系统模块中站场操作变化情况，储存试卷，处理学员登录请求，记录学员操作记录，实现学员考核内容的自动评估与打分；
进一步地，所述ATS前台系统包括：大屏显示系统、ATS教员系统、ATS调度系统；
所述大屏显示系统用于在大屏上清晰的显示站场的整体情况；
ATS调度系统，用于学员根据注入的场景试卷按要求完成指定的操作,学员完成操作后ATS调度系统根据完成的操作生成对应指令，组合成数据包发送至ATS应用模块，同时接收ATS应用模块发来的数据包，根据数据包中解析出的数据刷新站场界面；
ATS教员系统，用于裁判在后台管理有关站场的内容；裁判在ATS教员系统中随时对各类设备、区段注入不同的故障；同时ATS教员系统接收根据实际客流模型建模而成的仿真客流模型，考核不同站台具有不同客流情况下学员的处理情况；注入故障后，生成对应指令，组成数据包发送至ATS应用模块，同时接收ATS应用模块发来的数据包，解析数据包刷新站场界面。
进一步地，所述ATS后台系统包括：信号数据库、ATS应用模块、ATS网关、平台子系统、DSU、ZC子系统、CI子系统、VOBC车载子系统、LEU；
所述ATS应用模块，用于接收所述ATS前台发来的命令，根据命令的不同，部分内容由所述ATS应用模块处理，部分内容组包发送至所述ATS网关；发送数据包至所述ATS前台，用于所述ATS前台人机交互界面刷新；
所述ATS网关，用于转发收到的数据包，转发来自所述ATS应用模块与所述平台子系统的数据。
所述平台子系统，用于将不同IP地址的所述DSU、所述ZC子系统、所述CI子系统，所述VOBC车载子系统，所述LEU等模块发送数据进行整合，统一通过所述ATS网关发送至ATS应用，用于人机交互界面刷新。
所述信号数据库，用于存储与站场、运行图相关的数据，与所述ATS应用，所述ATS网关、所述平台子系统均有通讯，用于保存站场场景与运行计划图。
进一步地，所述后台考核系统包括：考核数据库、数据采集系统、过程回放子系统；
所述考核数据库保存与考核相关的数据，所述数据包括学员用户数据、自主化定义的场景试卷数据、基于人工智能技术的语音库数据、学员操作记录数据、学员评分数据。通过所述考核数据库中数据生成自主评分，实现考核过程的自主化评估；
所述数据采集系统用于采集所述考核系统中发送的语音命令，以及监控所述ATS调度系统中站场变化情况，将采集到的内容发送到考核数据库中；
所述过程回放子系统用于录制人机交互界面，所录制的内容包括：所述大屏显示系统界面、所述ATS教员系统界面、所述ATS调度系统界面、所述考核系统中裁判端界面。所有界面不间断录制且统一开始、统一结束、统一时间点查看，能够减轻教员记录压力，实现考核过程的全方位复现，保证考核过程的公平性与可追溯性。
进一步地，所述考核系统包括：通讯融合子系统，学员端系统，裁判端系统；
所述通讯融合子系统集成了无线列调系统与调度电话系统，实现对学员调度指令的识别。
所述学员端用于接收所述裁判端发送的比赛开始通知，展示登陆界面，输入考生信息后，向所述后台考核系统发送登录请求，在验证正确后根据所述裁判端下发的试卷所述ATS调度系统开始初始化场景并开始考试，所述裁判端显示考试倒计时界面；
所述裁判端系统是在城市轨道交通行车调度员培训系统中，教员对学员一系列信息进行统一管理的系统。考核步骤为：
步骤1，考生开始执行任务，裁判端系统进行采集操作；
步骤2，发现内置操作的第一步操作后，认为有效操作开始，内置的第一步操作出现之前，所有的操作均为无效操作，不进行操作评分，直到与内置的第一步操作相匹配后开始打分；
步骤3，确定内置操作的第一步操作之后，判断当前操作是否满足连续性，若满足则连续收集操作，若不满足则判定任务失败，开始打分；
步骤4，采集操作，发现内置操作的最后一步操作后，认为有效操作结束，之后的操作为无效操作，不进行评分；
步骤5，上传参数，将所有任务的评分进行统计汇总，显示最终评分。
进一步地，所述裁判端系统包含：用户管理、在线评测、成绩查询等功能。
所述用户管理功能包含用户编号、用户名称、身份证号、所属单位、人脸注册情况等学员信息，可以对学员信息进行新建、修改、删除等操作；
所述在线评测功能用于教员在学员进行考试的过程中对学员的考试情况进行在线评测与管理。
所述成绩查询功能，可以通过输入试卷描述、选手编号、测评时间等信息，根据信息在所述考核数据库中进行查询，并将查询结果汇总显示在所述裁判端。
进一步地，还包括应急演练系统，
所述应急演练系统的评估指标分为应急处置、完成时限、运行指标三类；
应急处置，是指行车调度员根据突发事件类型采取一系列的应急处置措施，主要包括：规章规定措施、关键信息共同确认、调度命令发布和系统操作；
1)规章规定类措施是指根据行车调度员根据运营规章制度必须执行的应急措施，如道岔故障发生后必须转换控制权，进行道岔试验等；
2)关键信息共同确认是指行车调度员必须和其他行车人员确认行车状况，如道岔故障发生后必须和车站或司机确认道岔位置，进路占用情况等；
3)调度命令发布是指某些特殊情况下，行车调度员必须发布调度命令，如手摇道岔、改变闭塞方式、开行救援、区间疏散等；
4)系统操作是指行车调度员根据制定的行车调整计划，在信号或通信设备上采取的一些操作，如办理列车进路、扣车、更改车次号等。
完成时限，是指行车调度员采取一系列的应急处置措施所用时间；
运行指标，是指故障恢复、统计调度处置后的列车运行情况，运行指标包括晚点、停运列次、迫停列次；
设定规章规定措施为x1，关键信息共同确认x2，调度命令发布x3，系统操作x4，完成时限x5，演练时段内列车晚点列次x6，演练时段内停运列次x7，区间迫停列次x8，则行车调度员应急演练直接得分Sz如下：
Sz＝x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8
将应急演练直接得分进行归一化处理，确定在总分值100分的情况下行车调度员得分情况，某一场景的应急演练满分Sy，行车调度员应急演练标准得分Ss如下：
Figure BDA0003846524710000051
(三)有益效果
由上述技术方案可知，本发明所述的是一种用于城市轨道交通行车调度的多场景模拟演练与考核系统，实现了城市轨道交通自主化、随机化的故障叠加设定技术；通过过程回放系统，实现了ATS教员端、ATS调度端、大屏显示系统、裁判端全方位的、统一的、不间断的录制，保证考核过程能够复现，有利于调度员进行复盘，也保证了考核的公平性；同时实现了城市轨道交通行车调度员培训自动化评估的过程。从而解决了当前培训系统场景不灵活、复杂度不足，对教员的过分依赖，评估过程存在人为因素，考核培训过程无法复现等问题。
本发明的技术方案，通讯融合子系统集成了无线列调系统与调度电话系统，极大程度上减少了对考核过程中对教员的需求，减轻了培训过程中教员的压力，避免了传统培训方式的成本高、周期长等弊端，能够有效的降低城市轨道交通行车调度培训的费用。
本发明的技术方案，确保了培训场景的灵活性、多样性、复杂性，能够有效解决现阶段城市轨道交通网络化运营要求不断提高与地铁运营公司地铁调度员实战经验较少这一对矛盾，同时对城市轨道交通行车调度的培训能够降低城市轨道交通运营事故发生的概率，为地铁线路安全、高效的运营保驾护航。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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附图。
图1是本发明的一种用于城市轨道交通行车调度模拟演练与考核系统示意图；
图2是本发明的ATS后台系统10的示意图；
图3是本发明的ATS前台系统20的示意图；
图4是本发明的考核系统30的示意图；
图5是本发明的后台考核系统40的示意图；
图6是本发明的考试过程的流程示意图；
图7是本发明的注入故障方法的流程示意图；
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
城市轨道交通行车调度模拟演练与考核系统通过过程回放子系统，实现了对ATS系统前台中大屏显示系统、ATS调度系统、ATS教员系统以及考核系统中裁判端人机交互界面的不间断统一录制以及回放查看，解决了传统调度培训中过程不能复现的问题，使得调度员在培训考核之后可以进行总结复盘从而进行改进。
本发明的实施例一提供了一种用于城市轨道交通行车调度的多场景模拟演练与考核系统，参见图1，该模拟演练与评估系统中具体包括如下内容：
ATS后台系统10，用于储存与管理各个设备、区段、站场的状态与参数，不同的状态与参数组成了城市轨道交通培训的不同的场景，在培训的过程中，加载指定目标场景与运行计划图。
在该模块中，能够完全模拟真实的信号设备的场景，为ATS前台系统20提供模拟状态信息，并响应ATS前台系统20的控制指令，模拟轨旁信号设备状态变化与线路上列车的运行，同时能够接受ATS前台系统20中有关注入故障的指令从而模拟各种故障情况，例如计轴器故障、道岔故障、信号系统故障等等，从而提供真实、完整的运营仿真环境，保证培训的真实性与有效性。
ATS前台系统20，用于显示仿真站场、车辆，绘制运行图，同时提供人机交互界面，在人机交互界面操作后向ATS后台系统10发送控制指令。
在该模块中，用于城市轨道交通培训的站场界面、运行图均为实际列车运行时的仿真，各个设备、区段等状态跟随ATS后台系统10的变化实施更新；ATS前台系统20只提供界面显示与人机交互界面，将操作指令通过UDP(User Datagram Protocol)协议发送至ATS后台系统10，UDP传输速度快，可以保证系统的实时性。
考核系统30，用于处理考核过程中包含人机交互的部分，当裁判或学员做出相关操作后，形成操作指令后发送至后台考核系统40。
在该模块中，考核系统30为裁判提供试卷管理的界面，可以编制试卷，实现培训的多样性与复杂性；为裁判提供成绩查询的界面，向考核后台系统40发出命令查询学员的考核成绩；为学员提供登陆界面，在接到裁判比赛开始通知后，输入用户名后向考核后台系统40发送登录请求；为学员提供通讯融合子系统，实现培训考核过程的多岗位联动。
后台考核系统40，用于存储和管理考核系统30的所需要的数据，并对考核系统30发送的请求做出响应，对操作记录与语音命令进行记录并保存，并根据学员的系列操作自动给出评分并保存。
在该模块中，监控ATS站场操作；录制并保存考核过程中的人机交互界面；接受登录请求并验证用户身份；根据需求将指定的故障试卷注入到ATS前台系统20中；存储与考试培训相关的数据，包括：学员用户数据、自主化定义的场景试卷、融合通信子系统使用的基于人工智能的自由语音库、学员操作记录、考核评分结果等等。
从上述描述可知，本发明的实施例提供的用于城市轨道交通行车调度的模拟演练与考核系统，实现了培训考核过程的多岗位联动与自主评分，解决了培训过程中过分依赖教员配合的问题；实现了自主化、随机化的故障注入以及场景编制，解决了演练场景灵活度、复杂度不足的问题。
进一步地，在本发明实施例二中给出上述ATS后台系统10的一种具体实现方式。参见图2，上述ATS后台系统10中的具体内容包括如下：
ATS应用模块11，用于接收ATS前台系统20发送来的命令，部分命令于ATS应用模块11内部处理，部分进行命令组包发送至ATS网关模块12；向ATS前台系统20发送数据包，用于ATS前台系统20的站场人机交互界面刷新。
ATS网关模块12，用于将接到的消息重新打包并转发，接收、转发来自ATS应用模块11与平台子系统13的数据。
平台子系统13，用于将来自于不同IP地址的DSU15(数据库存储单元)、ZC(区域控制器，控制管辖范围内具备通信列车的移动授权)子系统16、CI(联锁，主要用来控制进路、信号机、道岔三者之间的联锁关系及执行信号系统设置的联锁子系统功能)子系统17、VOBC车载子系统18、LEU(轨旁电子单元，接收及发送信息至动态信标)等19等模块发送的数据进行整合，统一通过ATS网关模块12转发至ATS应用模块11。
信号数据库14，用于存储与站场、运行图相关的数据，其与ATS应用模块11、ATS网关模块12、平台子系统13均有连接，用于保存站场相关场景与运行计划图。
从上述描述可知，此系统可以收发来自ATS前台的数据包实时刷新运行图与站场人机交互界面，也可以实现信号系统数据的存储与计算。
进一步地，在本发明实施例三中给出ATS前台系统20的一种具体实现方式。参见图3，上述ATS前台系统20中具体包括如下内容：
大屏显示系统21，用于在大屏设备上显示站场及车辆的整体状况，无法进行站场操作等人机交互任务，仅与上述ATS应用模块11进行通信实现站场刷新。
ATS调度系统22，用于学员根据注入的场景试卷在ATS调度系统22中按要求完成指定的操作,学员完成操作后ATS调度系统22根据完成的操作生成对应指令，组合成数据包发送至ATS应用模块11，同时接收ATS应用模块11发来的数据包，根据数据包中解析出的数据刷新站场界面。
ATS教员系统23，用于裁判在后台管理有关站场的内容；裁判可以在ATS教员系统23中随时对各类设备、区段注入不同的故障；同时ATS教员系统23可以接收根据实际客流模型建模而成的仿真客流模型，可以考核不同站台具有不同客流情况下学员的处理情况；注入故障后，生成对应指令，组成数据包发送至ATS应用模块11，同时接收ATS应用模块11发来的数据包，解析数据包刷新站场界面。
从上述描述可知，大屏显示系统21、ATS调度系统22、ATS教员系统23三个系统中站场状态保持一致，但其三个系统之间没有直接通信，均需要与ATS应用模块11进行通信实现刷新站场，实现了学员操作考核、教员故障注入与管理、大屏实时显示的同一管理与显示。
进一步地，在本发明实施例四中给出考核系统30的一种具体实现方式。参见图4，上述考核系统30中具体包括如下内容：
通讯融合子系统31，用于与多岗位进行沟通，通过语音识别与语义分析形成语音命令与操作记录，发送至后台考核系统40。
裁判端32，用于裁判对考核部分进行管理，裁判可以在裁判端32实现故障注入试卷、场景的编制，编制好的场景保存在后台考核系统40中；可以实现向学员端下发考试开始通知，显示考试倒计时；实现从后台考核系统40中查询评分数据，进行成绩汇总。考核步骤为：
步骤1，考生开始执行任务，裁判端系统进行采集操作；
步骤2，发现内置操作的第一步操作后，认为有效操作开始，内置的第一步操作出现之前，所有的操作均为无效操作，不进行操作评分，直到与内置的第一步操作相匹配后开始打分；
步骤3，确定内置操作的第一步操作之后，判断当前操作是否满足连续性，若满足则连续收集操作，若不满足则判定任务失败，开始打分；
步骤4，采集操作，发现内置操作的最后一步操作后，认为有效操作结束，之后的操作为无效操作，不进行评分；
步骤5，上传参数，将所有任务的评分进行统计汇总，显示最终评分。
学员端33，用于学员接受考试开始通知，向学员展示登录界面，登陆后向后台考核系统40发送登录请求，开始考试后学员端界面展示考试倒计时。
从上述描述可知，考核系统30是城市轨道交通行车调度员培训考核系统的前端部分，分别为裁判与学员提供人机交互界面，使学员可以提交登录请求，同时通过通讯融合系统实现考试过程中调度命令部分的考核，裁判可以对考试进行一系列管理操作。
进一步地，在本发明实施例五中给出后台考核系统40的一种具体实现方式。参见图5，上述后台考核系统40中具体包括如下内容：
数据采集系统41，用于监控ATS调度系统22与ATS教员系统23中站场变化情况与接收通讯融合系统31传输的语音命令，将变化内容发送至考核数据库，以判断学员是否按照正确步骤执行操作，并根据情况对每一个步骤计分，实现考核结果自动化评估。
过程回放系统42，用于同时录制并保存所有人机交互界面，实现考核全过程的回放，解决了演练过程不能复现的问题，有利于调度员事后进行分析复盘与改进提高。
考核数据库43，用于保存与考核相关的数据，接收考核服务发送的验证请求，判断是否为指定用户进行考试；接收裁判端32的查询请求，向其发送考试评分数据；接收ATS调度系统22、ATS教员系统23、通讯融合系统31发送的操作记录，保存在数据库中，判断学员执行步骤或调令是否正确，根据情况计分；保存由裁判端32发送来的场景试卷，并在考核服务验证通过后，对ATS系统进行场景加载以进行考试。
考核服务44，用于接收学员端33的登录请求，并在考核数据库的用户表数据中进行查找，查到数据库中存在对应用户，向裁判端发送成功信号，即开始进行场景加载，准备开始考试。
从上述描述可知，后台考核系统40是城市轨道交通行车调度员培训考核系统的后端部分，负责管理考核数据部分的内容，进行人机交互界面的录制，实现考核过程的复现；监控ATS系统站场的变化情况，并连接考核数据库实现考核的自动化评估。
进一步地，提供考核培训系统中考核的流程图。参见图6，考核流程图内具体包含内容如下：
步骤110：试卷操作，裁判在考核系统裁判端选择指定的用户与试卷进行试卷选择与试卷下发。
步骤120：比赛开始通知，裁判端向学员端发送比赛开始通知，同时开始考试倒计时。
步骤130：登录，学员在考核系统学员端登录界面输入用户信息，点击“登录”按钮，随即学员端向后台考核系统考核服务部分发送登录请求。
步骤140：考核服务验证，考核服务在考核数据库进行数据查询，有匹配的用户则判定成功开始步骤250场景加载，没有匹配的用户则返回步骤230重新登录。
步骤150：场景加载，考核服务验证成功后，对考核数据库发送命令，向ATS教员端进行指定的场景加载，场景加载完成后通知考核系统开始考试。
步骤160：开始考试，完成场景加载后，开始考试，在考试过程中，学员在通讯融合子系统对指定虚拟岗位下达调令，同时在ATS调度端完成指定操作以完成考试。
为了更进一步地说明，提供注入故障方法的流程图。参见图7，注入故障方法具体包含内容如下：
步骤210：试卷选择。以“列车限速”为例，裁判于考核后台系统中，选择包含“信号_列车限速”操作的场景试卷。
步骤220：考核后台向ATS前台发送数据包。根据协议规定，注入故障的数据包帧头为0xa1，0xb2，当考试试卷运行至“列车限速”步骤时，考核后台在数据库中查找与“列车限速”步骤对应的类型编码为128，故注入故障的数据包帧头为0xa1,0xb2,0x80。通过UDP传输，考核后台向ATS教员系统发送数据包进行注入特定的步骤或故障。
步骤230：ATS教员接收数据包。ATS教员接到考核后台发送的数据包，通过数据包解析获得注入故障命令为0x80，对应步骤为“列车限速”，在数据包中解析获取被限速的车组号、列车速度等信息。
步骤240：ATS教员组包发送至ATS后台。ATS教员对有关列车限速步骤中的信息进行组包，通过UDP协议将数据包发送至ATS应用中，经过ATS应用解析、转发等操作，通过ATS网关发送至ATS信号后台，有关“列车限速”步骤的数据包由VOBC车载子系统接收，对指定车组号的列车进行限速处理。
步骤250：ATS内部消息分发。ATS应用在ATS系统内部进行消息分发，ATS应用对该步内容进行整合、组包，将数据包发送至ATS调度，使注入到ATS教员的故障在ATS调度系统中的站场界面有所展示，使其二者界面保持同步。
同时为保证城轨交通行车调度员应急演练评价指标体系构建合理，本系统还包括应急演练系统，应急演练系统的评估指标分为应急处置、完成时限、运行指标三类。
(1)应急处置是指行车调度员根据突发事件类型采取一系列的应急处置措施，主要包括：规章规定措施、关键信息共同确认、调度命令发布和系统操作。
1)规章规定类措施是指根据行车调度员根据运营规章制度必须执行的应急措施，如道岔故障发生后必须转换控制权，进行道岔试验等等；
2)关键信息共同确认是指行车调度员必须和其他行车人员确认行车状况，如道岔故障发生后必须和车站或司机确认道岔位置，进路占用情况等等；
3)调度命令发布是指某些特殊情况下，行车调度员必须发布调度命令，如手摇道岔、改变闭塞方式、开行救援、区间疏散等等；
4)系统操作是指行车调度员根据制定的行车调整计划，在信号或通信设备上采取的一些操作，如办理列车进路、扣车、更改车次号等等。
(2)完成时限是指行车调度员采取一系列的应急处置措施所用时间。
(3)运行指标是指故障恢复，统计调度处置后的列车运行情况，运行指标包括晚点、停运列次、迫停列次。
设定规章规定措施为x1，关键信息共同确认x2，调度命令发布x3，系统操作x4，完成时限x5，演练时段内列车晚点列次x6，演练时段内停运列次x7，区间迫停列次x8，则行车调度员应急演练直接得分Sz如下：
Sz＝x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8
由于每个应急演练的场景难度系数不同，因此需要将应急演练直接得分进行归一化处理，确定在总分值100分的情况下行车调度员得分情况。某一场景的应急演练满分Sy，行车调度员应急演练标准得分Ss如下：
Figure BDA0003846524710000131
由上述描述可知，本发明给调度人员营造了一个仿真的培训考试环境，避免了传统培训方式需要多名教员配合，成本高、周期长的弊端，能够有效降低培训费用；通过通讯融合子系统实现多岗位联合培训考核，提高了培训考核的丰富性与多样性；同时能够提高城市轨道交通调度员经验，为城市轨道列车安全行驶提供了保障。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不应使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种用于城市轨道交通行车调度多场景模拟演练与评估系统，其特征在于，包括：ATS前台系统、ATS后台系统、考核系统、后台考核系统；其中，
所述ATS前台系统用于显示城市轨道交通行车调度员培训系统的仿真站场场景，为裁判、学员提供人机交互界面，将裁判、学员操作记录发送至所述后台考核系统；
所述ATS后台系统用于存储、加载场景运行图计划，接收所述ATS前台系统命令，命令经过转发到达子模块中对数据进行处理，最终将消息分发至所述ATS前台系统；
所述考核系统用于向裁判、学员显示人机交互界面，以供裁判完成试卷编制、试卷下发等工作，学员进行用户登录等操作；
所述后台考核系统用于监测并保存在考核期间所述ATS前台系统中站场的变化情况，存储考核培训试卷场景，处理学员登录请求，保存学员操作记录，实现学员考核内容的自动评估与打分。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述ATS后台系统包括：ATS应用模块、ATS网关、平台子系统、信号数据库、ZC子系统、CI子系统、VOBC车载子系统、DSU、LEU；其中，
所述ATS应用模块用于接收所述ATS前台发来的命令，部分命令由所述ATS应用内部处理，其余部分命令组包发送至所述ATS网关，同时所述ATS应用模块发送数据包至所述ATS前台，用于模拟站场人机交互界面刷新；
所述ATS网关用于组包、转发来自所述ATS应用模块与所述平台子系统的数据；
所述平台子系统用于将不同IP地址的子系统的数据进行整合，统一通过所述ATS网关发送至ATS应用模块用于模拟站场人机交互界面刷新；
所述信号数据库用于存储与站场、运行图相关的数据，与所述ATS应用模块、所述ATS网关、所述平台子系统通讯连接，用于保存站场场景与运行计划图。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述ATS前台系统包括：大屏显示系统、ATS教员系统、ATS调度系统；其中，
所述大屏显示系统用于在大屏上清晰的显示站场的整体情况；
ATS调度系统，用于学员根据注入的场景试卷按要求完成指定的操作,学员完成操作后ATS调度系统根据完成的操作生成对应指令，组合成数据包发送至ATS应用模块，同时接收ATS应用模块发来的数据包，根据数据包中解析出的数据刷新站场界面；
ATS教员系统，用于裁判在后台管理有关站场的内容；裁判在ATS教员系统中随时对各类设备、区段注入不同的故障；同时ATS教员系统接收根据实际客流模型建模而成的仿真客流模型，考核不同站台具有不同客流情况下学员的处理情况；注入故障后，生成对应指令，组成数据包发送至ATS应用模块，同时接收ATS应用模块发来的数据包，解析数据包刷新站场界面。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述后台考核系统包括：考核数据库、数据采集系统、过程回放子系统；其中，
所述考核数据库用于保存学员用户信息、场景试卷数据、语音库数据、操作记录等与考核相关的数据；
所述数据采集系统用于采集学员考核过程中下达的语音命令，以及监控所述ATS调度系统中站场的变化情况，将数据存入考核数据库中，用于学员成绩的自动评估；
所述过程回放系统用于对所述ATS教员系统、所述ATS调度系统、所述大屏显示系统等人机交互界面进行同一时间不间断的录制与保存。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述考核系统包括：通讯融合子系统、学员端系统、裁判端系统；其中，
所述通讯融合子系统集成了无线列调系统与调度电话系统，实现对培训考核学员调度指令的识别；
所述学员端系统用于接收所述教员端发送的比赛开始通知，展示登陆界面，输入考生信息后，向所述后台考核系统发送登录请求，在验证正确后根据所述裁判端下发的试卷所述ATS调度系统开始初始化场景后开始考试；
所述裁判端系统是在城市轨道交通行车调度员培训系统中裁判对学员信息、试卷信息、考试流程、成绩信息等内容进行统一管理的系统，考核步骤为：
步骤1，考生开始执行任务，裁判端系统进行采集操作；
步骤2，发现内置操作的第一步操作后，认为有效操作开始，内置的第一步操作出现之前，所有的操作均为无效操作，不进行操作评分，直到与内置的第一步操作相匹配后开始打分；
步骤3，确定内置操作的第一步操作之后，判断当前操作是否满足连续性，若满足则连续收集操作，若不满足则判定任务失败，开始打分；
步骤4，采集操作，发现内置操作的最后一步操作后，认为有效操作结束，之后的操作为无效操作，不进行评分；
步骤5，上传参数，将所有任务的评分进行统计汇总，显示最终评分。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括应急演练系统，
所述应急演练系统的评估指标分为应急处置、完成时限、运行指标三类；
应急处置，是指行车调度员根据突发事件类型采取一系列的应急处置措施，主要包括：规章规定措施、关键信息共同确认、调度命令发布和系统操作；
1)规章规定类措施是指根据行车调度员根据运营规章制度必须执行的应急措施，如道岔故障发生后必须转换控制权，进行道岔试验等；
2)关键信息共同确认是指行车调度员必须和其他行车人员确认行车状况，如道岔故障发生后必须和车站或司机确认道岔位置，进路占用情况等；
3)调度命令发布是指某些特殊情况下，行车调度员必须发布调度命令，如手摇道岔、改变闭塞方式、开行救援、区间疏散等；
4)系统操作是指行车调度员根据制定的行车调整计划，在信号或通信设备上采取的一些操作，如办理列车进路、扣车、更改车次号等。
完成时限，是指行车调度员采取一系列的应急处置措施所用时间；
运行指标，是指故障恢复、统计调度处置后的列车运行情况，运行指标包括晚点、停运列次、迫停列次；
设定规章规定措施为x1，关键信息共同确认x2，调度命令发布x3，系统操作x4，完成时限x5，演练时段内列车晚点列次x6，演练时段内停运列次x7，区间迫停列次x8，则行车调度员应急演练直接得分Sz如下：
Sz＝x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8
将应急演练直接得分进行归一化处理，确定在总分值100分的情况下行车调度员得分情况，某一场景的应急演练满分Sy，行车调度员应急演练标准得分Ss如下：
Figure FDA0003846524700000041
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN118471046A (zh) * 2024-07-15 2024-08-09 湖南高铁时代数字化科技有限公司 城市轨道交通线路互联互通智慧调度实训系统

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