CN207558277U - 一种铁路信号综合系统实验平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及交通运输铁路信号自动控制系统技术领域，尤其是涉及一种基于模拟仿真技术的铁路信号综合系统实验平台。其特征是包括中心设备子系统、车站地面设备子系统、现场数据模拟设备子系统和车载设备子系统；各子系统间采用局域网来实现各个系统组成部分之间的数据通信，中心设备子系统及其相关设备采用单独的局域网实现数据交互通信，车站地面设备子系统、现场数据模拟设备子系统和车载设备子系统采用一套局域网实现信号各个子系统之间的数据交互通信。其采用虚拟仿真与实物相结合的方式，组建一套学习、研究和开发中国列车运行控制系统的综合、专业的平台，满足专业教学、培训操作、科研实践、技术交流和技术合作要求。

Description

一种铁路信号综合系统实验平台

技术领域

本实用新型涉及交通运输铁路信号自动控制系统技术领域，尤其是涉及一种基于模拟仿真技术的铁路信号综合系统实验平台。

背景技术

近十年，我国掀起了高速铁路建设的热潮，高铁发展迅速。一大批300km/h高铁线路的建成需要大量的专业人员从事维护工作，还有一大批在建和将建的300km/h高铁线路，使铁路设计院、工程局、信号设备制造商、院校等用人单位也需要大量的专业人才。300km/h高铁线路的控制系统采用的是制式3列控系统。制式3列控系统是一套保证行车安全，提高运输效率的复杂系统，无论是设计、维护、设备制造、安装都需要专业人才才能胜任，人才需求量很大。轨道交通信号控制专业承担了该专业人才的培养任务，在这种形式下毕业生供不应求，就业形势一片大好。

但是，目前在交通运输铁路信号自动控制系统技术人员培训过程中，缺少相应的试验平台，作为轨道交通信号与控制为我校国家级特色专业，计算机联锁、区间信号自动控制、列车运行自动控制和调度集中控制系统是信号专业最重要的理论与实践并重的专业必修课程。而这些设备都是高速铁路现场必不可少的控制设备，是本专业学生今后从事专业工作必须接触到的设备，需要对这些设备的作用、结构、原理、使用和维护有基本的认识，因此迫切需要建设一个多种制式的列车运行控制系统的信号综合系统实验平台。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术的缺陷而提供一种铁路信号综合系统实验平台，有效解决了现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其特点是包括中心设备子系统、车站地面设备子系统、现场数据模拟设备子系统和车载设备子系统；各子系统间采用局域网来实现各个系统组成部分之间的数据通信，中心设备子系统及其相关设备采用单独的局域网实现数据交互通信，车站地面设备子系统、现场数据模拟设备子系统和车载设备子系统采用一套局域网实现信号各个子系统之间的数据交互通信。

所述的中心设备子系统包含铁路调度集中控制系统、无线闭塞中心设备、车地无线通信模块和临时限速服务器，所述的铁路调度集中控制系统包括采用仿真软件实现调度集中控制系统的相关功能连接的数据/应用/通信/服务器、列车调度工作站、综合调度工作站、系统维护工作站、系统培训工作站和值班主任工作站，铁路调度集中控制系统与车站地面设备子系统中的车站分散自律调度集中控制系统组成整个方案的一个整体的调度集中控制系统，具有列车运行计划调整和车站层分散自律功能，车站分散自律调度集中控制系统负责接收并显示中心的调度集中控制系统下达的调度命令，并根据运行图生成的进路命令，通过与联锁的通信接口，实现按照运行图排列列车进路的功能，在中心的调度集中控制系统指挥台上显示线路的运行状态，接收来自中心的调度集中控制系统的临时限速命令，并显示相应的限速区段；实时的显示列车的车次号信息；所述的无线闭塞中心设备设置为两台，无线闭塞中心设备与车地无线通信模块共同由一台工控机来模拟控制，一台无线闭塞中心设备与铁路综合数字移动通信系统结合，无线闭塞中心设备给车站制式3的车载设备提供移动授权，车站制式3的车载设备计算速度列车超速防护系统曲线，经由铁路综合数字移动通信系统的仿真系统传送到车载设备，铁路综合数字移动通信系统由基于802.11的WiFi无线局域网与相应的车地通信模块来仿真代替，另外一台无线闭塞中心设备用来模拟车站制式3线路越区切换功能，具体为根据所在线路的情况自动切换至相对应的控制模式，如列车运行在制式3的区段，车载设备自动切换至制式3控制模式；如运行在制式2区段，车载设备自动切换至制式2控制模式；如运行在制式1区段，车载设备自动切换至制式1控制模式，临时限速服务器系统，由一台服务器模拟实现。

所述的车站地面设备子系统包括根据列车运行控制系统的三种制式分别设置了3种类型的车站：车站1(制式1)、车站2(制式2)和车站3(制式3)，还包括车站之间的区间和单独的一个制式2中继站，区间选型为双线四显示自动闭塞区段，车站1、车站2、中继站、车站3以及站与站之间的区间形成一个环形区域，能够实现三种制式运行模式的切换；车站1采用工控机仿真控制设置一套车站联锁系统和车站分散自律调度集中控制系统，车站2设置有一套车站联锁系统、车站分散自律调度集中控制系统、列车运行控制系统、轨旁电子单元、有源应答器和移频轨道电路系统，车站联锁系统采用双机热备全电子计算机联锁系统的真实设备，轨旁电子单元、有源应答器和移频轨道电路系统采用真实设备实现，其他系统均采用工控机仿真实现；车站3设置有一套车站联锁系统、车站分散自律调度集中控制系统、列车运行控制系统，该站的车站联锁系统由一台工控机来模拟实现双机热备功能，车站自律机和列车运行控制系统分别由一台工控机来仿真实现，中继站设置一套列车运行控制系统，采用工控机仿真实现；车站分散自律调度集中控制系统包括由一台工控机实现软件模拟仿真控制的车务终端与调车员工作站，电务维修机由一台工控机模拟，车务终端每台工作站连接两台显示器，分别显示站场信息与报表信息。

所述的现场数据模拟设备子系统均采用工控机模拟控制，车站1室外现场设备由一台工控机模拟控制，车站2系统控制室外现场设备包括一台四线制直流电动转辙机、一架进站信号机、一架出站信号、一架调车信号机，两台四线制直流电动转辙机模拟箱和三台交流转辙机模拟箱，车站3室外现场设备由单独一台工控机模拟控制，区间设备由一台工控机模拟控制，模拟应答器和区间移频轨道电路。

所述的车载设备子系统包含制式1/2车载列车自动防护系统一套和制式2/3车载列车自动防护系统两套，制式1/2车载列车自动防护系统由一套应答器传输单元天线带应答器传输单元模块和一台模拟工控机组成，模拟实现制式2的列车运行监控记录装置、客专线路以及普速线路车载设备功能，一套制式2/3车载列车自动防护系统，由一台工控机模拟，来实现高铁线路及客专线路车载列车自动防护系统的功能，另一套制式2/3车载列车自动防护系统列车运行仿真设备，以实现在制式2和制式3区段列车追踪运行的功能。

本实用新型的有益效果是：所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其将中国列车运行控制系统(CTCS)的三种制式：制式1(CTCS-C0)、制式2(CTCS-C2)和制式3(CTCS-C3)结合起来，采用虚拟仿真与实物相结合的方式，组建一套学习、研究和开发中国列车运行控制系统的综合、专业的平台，具备如下效果：

(1)可完成铁路信号专业4门骨干专业课实验教学任务，提供计算机联锁、区间信号自动控制、列车运行自动控制和调度集中控制系统等方面的各种实验项目。

(2)信号专业毕业生大部分都选择与联锁、区间、列控、调度集中控制系统相关的工程设计毕业选题，该平台能为毕业设计提供实验平台。由于联锁、区间和列控是涉及行车安全的核心设备，学生实习只能参观，无法实际操作，该平台可提供学学生实际动手操作的实验条件。

(3)该实验平台是一个较完整的信号控制系统，所以可以满足室外信号设备、联锁、区间和列控方面的各种实验条件，可为研究生、教师在一些前沿技术方向提供系统科研实践平台。

(4)可承担铁路现场信号设备维护工程师及技术人员的培训工作，为培训工作提供良好的教学实验平台，将会带来很大的社会效益。

(5)将在各个学校信号专业建设，为各校间的技术交流、技术合作中发挥重要作用。

附图说明

图1为本实用新型的平台设备组成及其结构示意图；

图2是本实用新型的车站地面设备子系统连接关系图；

图3是本实用新型的调度集中控制系统中心与车站设备的结构示意图；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至3所示，所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其特点是包括中心设备子系统、车站地面设备子系统、现场数据模拟设备子系统和车载设备子系统；各子系统间采用局域网来实现各个系统组成部分之间的数据通信，中心设备子系统及其相关设备采用单独的局域网实现数据交互通信，车站地面设备子系统、现场数据模拟设备子系统和车载设备子系统采用一套局域网实现信号各个子系统之间的数据交互通信。

所述的中心设备子系统包含铁路调度集中控制系统、无线闭塞中心设备、车地无线通信模块和临时限速服务器，所述的铁路调度集中控制系统包括采用仿真软件实现调度集中控制系统的相关功能连接的数据/应用/通信/服务器、列车调度工作站、综合调度工作站、系统维护工作站、系统培训工作站和值班主任工作站，铁路调度集中控制系统与车站地面设备子系统中的车站分散自律调度集中控制系统组成整个方案的一个整体的调度集中控制系统，具有列车运行计划调整和车站层分散自律功能，车站分散自律调度集中控制系统负责接收并显示中心的调度集中控制系统下达的调度命令，并根据运行图生成的进路命令，通过与联锁的通信接口，实现按照运行图排列列车进路的功能，在中心的调度集中控制系统指挥台上显示线路的运行状态，接收来自中心的调度集中控制系统的临时限速命令，并显示相应的限速区段；实时的显示列车的车次号信息；所述的无线闭塞中心设备设置为两台，无线闭塞中心设备与车地无线通信模块共同由一台工控机来模拟控制，一台无线闭塞中心设备与铁路综合数字移动通信系统结合，无线闭塞中心设备给车站制式3的车载设备提供移动授权，车站制式3的车载设备计算速度列车超速防护系统曲线，经由铁路综合数字移动通信系统的仿真系统传送到车载设备，铁路综合数字移动通信系统由基于802.11的WiFi无线局域网与相应的车地通信模块来仿真代替，另外一台无线闭塞中心设备用来模拟车站制式3线路越区切换功能，具体为根据所在线路的情况自动切换至相对应的控制模式，如列车运行在制式3的区段，车载设备自动切换至制式3控制模式；如运行在制式2区段，车载设备自动切换至制式2控制模式；如运行在制式1区段，车载设备自动切换至制式1控制模式，临时限速服务器系统，由一台服务器模拟实现。

所述的车站地面设备子系统包括根据列车运行控制系统的三种制式分别设置了3种类型的车站：车站1(制式1)、车站2(制式2)和车站3(制式3)，还包括车站之间的区间和单独的一个制式2中继站，区间选型为双线四显示自动闭塞区段，车站1、车站2、中继站、车站3以及站与站之间的区间形成一个环形区域，能够实现三种制式运行模式的切换；车站1采用工控机仿真控制设置一套车站联锁系统和车站分散自律调度集中控制系统，车站2设置有一套车站联锁系统、车站分散自律调度集中控制系统、列车运行控制系统、轨旁电子单元、有源应答器和移频轨道电路系统，车站联锁系统采用双机热备全电子计算机联锁系统的真实设备，轨旁电子单元、有源应答器和移频轨道电路系统采用真实设备实现，其他系统均采用工控机仿真实现；车站3设置有一套车站联锁系统、车站分散自律调度集中控制系统、列车运行控制系统，该站的车站联锁系统由一台工控机来模拟实现双机热备功能，车站自律机和列车运行控制系统分别由一台工控机来仿真实现，中继站设置一套列车运行控制系统，采用工控机仿真实现；车站分散自律调度集中控制系统包括由一台工控机实现软件模拟仿真控制的车务终端与调车员工作站，电务维修机由一台工控机模拟，车务终端每台工作站连接两台显示器，分别显示站场信息与报表信息。

所述的现场数据模拟设备子系统均采用工控机模拟控制，车站1室外现场设备由一台工控机模拟控制，车站2系统控制室外现场设备包括一台四线制直流电动转辙机、一架进站信号机、一架出站信号、一架调车信号机，两台四线制直流电动转辙机模拟箱和三台交流转辙机模拟箱，车站3室外现场设备由单独一台工控机模拟控制，区间设备由一台工控机模拟控制，模拟应答器和区间移频轨道电路。

所述的车载设备子系统包含制式1/2车载列车自动防护系统一套和制式2/3车载列车自动防护系统两套，制式1/2车载列车自动防护系统由一套应答器传输单元天线带应答器传输单元模块和一台模拟工控机组成，模拟实现制式2的列车运行监控记录装置、客专线路以及普速线路车载设备功能，一套制式2/3车载列车自动防护系统，由一台工控机模拟，来实现高铁线路及客专线路车载列车自动防护系统的功能，另一套制式2/3车载列车自动防护系统列车运行仿真设备，以实现在制式2和制式3区段列车追踪运行的功能。

所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其临时限速服务器仿真系统实现原理为：临时限速服务器仿真系统负责接收并下发临时限速命令。中心设备中的铁路调度集中控制系统的行车调度台下发发临时限速申请，由临时限速服务器对限速命令的有效性进行识别，并下发临时限速命令(临时限速命令通过列控安全数据网络传送到相关限速区段覆盖的车站)。临时限速服务器操作终端上下达临时限速命令，必须取得调度台工作人员的授权，方可具备在临时限速服务器操作终端下达限速命令的权限。临时限速命令在制式3/2与制式1区段跨区段下发的实现形式：当临时限速命令所包含的限速命令包含制式3/2与制式1区段区段时，采用分段下发的模式，以实现临时限速命令的传达与实现。在制式3/2区段与车站，临时限速命令通过与列车运行控制系统的接口来下发临时限速命令。在车站1与区段通过车站自律机下达临时限速命令，在中心设备行车调度指挥台上应显示相应的限速区段和限速命令(限速区段在调度集中控制系统行调台上用黄色光带表示)。临时限速命令在制式1线路和制式2线路分段实现的模式不同，车载模拟仿真设备应包含列车运行监控记录装置部分，在制式1区段，由列车运行监控记录装置来实现临时限速命令在制式1区间的实现。同时，在制式2线路因故障或者需要降级为制式1线路模式运行时，也必须包含车载模拟仿真列车运行监控记录装置，否则，单纯的制式2车载列车自动防护系统无法在制式1区段运行。列车运行监控记录装置为制式2车载列车自动防护系统的后备系统，以满足降级运营在制式1线路上运行的需要。当临时限速命令下达的限速区段包括车站2时，此时，临时限速命令在车站联锁上应能体现(信号降级显示)。

所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其列车运行控制系统与其他相关设备的接口实现原理为：车站列车运行控制系统与临时限速服务器的接口：接收临时限速命令，并实现临时限速命令的下达与实现。与车站联锁系统的接口：车站列车运行控制系统需要给联锁系统传送进站信号机外放接近区段与离去区段的占用与出清信息，车站联锁系统需要采集离去区段的分路状态与调整状态信息，以实现出站信号机的点灯控制。同时采集接近区段的分路状态与调整状态信息，以实现接近锁闭等车站联锁功能。与车站自律机的接口：车站列车运行控制系统向车站自律机传输区间轨道电路的分路状态与调整状态信息，区间信号机点灯信息，区间运行方向信息(发车方向与接车方向，改方信息)。与轨旁电子单元的接口：车站列车运行控制系统与轨旁电子单元连接，监控轨旁电子单元的工作状态，检查与轨旁电子单元通信状态，轨旁电子单元向列车运行控制系统发送自身工作状态信息，是否故障等信息。接口信息交互：轨旁电子单元需根据设计需求写入固定的信息包，同时接受来自车站列车运行控制系统编制动态信息包，储存并转发给有源应答器。与区间模拟机(区间移频轨道电路)的接口：车站列车运行控制系统需根据制式2列车运行控制系统的行车制式，向区间模拟机发送相应区段的轨道区段的移频信息编码命令，发送区间信号机点灯命令。车站列车运行控制系统需要检查与区间模拟机的通信状态，并显示通信状态，区间模拟机需要向列控中心发送自身的工作状态信息。

所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其轨旁电子单元接口功能实现原理为：轨旁电子单元与有源应答器连接，以检查与应答器的通信状态，同时向有源应答器转发列车运行控制系统的动态报文信息。轨旁电子单元本身根据线路信息烧制固定报文，同时，有源应答器也根据线路信息烧制固定报文。当有源应答器与轨旁电子单元的传输通道发生故障时，相关动态报文应无法接受，同时，某些特定的固定报文为空的包头。

所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其车载列车自动防护系统仿真系统工作原理：制式3车载仿真系统包含制式3车载列车自动防护系统系统以及制式2车载列车自动防护系统系统，以满足接收制式2与制式3区间模拟器信息，模拟列车在制式2区段与制式3区段运行。制式2车载列车自动防护系统系统是制式3列控列车自动防护系统系统的后备系统，一旦制式3系统因故障无法工作，则可切换到制式2模式工作，实现模式切换与降级运营的需求。车载列车自动防护系统仿真系统与区间模拟器的接口：车载列车自动防护系统仿真系统设置模拟的轨道电路信息解码通信单元，以实现与区间模拟器的通信，接收区间模拟器发送的轨道电路移频编码信息。与有源应答器的通信接口：车载列车自动防护系统仿真系统包含应答器信息接收仿真单元，以实现解码接收的应答器报文信息，传送给车载列车自动防护系统仿真系统，车载列车自动防护系统仿真系统根据应答器链接信息包，确定即将到达的应答器位置，发送应答器开窗激活指令，由应答器信息接收单元将指令发送给应答器传输单元天线，激活应答器以接收应答器报文。车载仿真系统读取预编制的线路静态参数的接口。区间设备模拟与区间应答器模拟仿真功能实现原理：区间仿真模拟机包含轨道电路仿真模拟与有源/无源应答器仿真模拟。轨道电路仿真部分模拟移频轨道电路，模拟列车在区间运行时的占用与分路状态，模拟列车在区间闭塞分区运行时的追踪状态，同时显示相应闭塞分区的发码信息(显示相应区段的载频与低频发码信息)与点灯状态。应答器模拟仿真部分模拟应答器工作状态，有源应答器应能显示储存与发送给列车应答器信息接收单元单元的动态报文信息，无源应答器应能显示其储存的固定报文信息。区间设备其他的模拟功能：模拟制式1区段与制式2区段切换应答器数据组；模拟自动闭塞区段的轨道电路和信号机；模拟车站2的改方功能：在车站2由车站列车运行控制系统接收联锁系统发送的改方控制命令，并进行运算，控制轨道电路模拟器进行改方，以满足区间反向行车的要求。在制式1区段车站，由联锁控制轨道电路模拟器进行改方。改方功能实现的总体方案：方案设计线路与车站是一个车站2，一个中继站，一个车站1，车站2包含三个接车口，其中与制式2线路连接的接车口两个，与制式1线路连接的接车口一个。与制式2线路连接时，由列车运行控制系统控制轨道电路模拟器实现改方功能，与制式1线路连接时，由联锁系统控制轨道电路模拟器实现改方功能。

所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其区间设备模拟、区间应答器模拟仿真与相关系统接口实现原理为：与车站列车运行控制系统的接口：区间模拟器接收车站列车运行控制系统的发码命令，区间信号机点灯命令，实现区间闭塞分区模拟行车的追踪运行模式。区间模拟器接收车站列车运行控制系统的改方命令，以实现区间反方向运行与码序改变。将区间占用与空闲信息发送给车站列车运行控制系统，由列车运行控制系统进行逻辑判断，接收列车运行控制系统相应的列控命令。与模拟有源应答器和无源应答器的接口：接受列车运行控制系统的有源应答器的数据，模拟有源应答器、无源应答器与车载列车自动防护仿真系统之间的数据通信。

所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其中心设备子系统中的调度集中控制系统仿真工作原理为：模拟仿真部分，将模拟临时限速命令的下达和显示功能：当对相应区段下达了临时限速命令时，在该区段应显示黄色光带；应能实现对制式1区段下达限速命令，跨区段下达限速命令(限速区段包含制式2线路区间，制式1线路区间以及制式2车站)，同时，实时的显示调度集中控制系统所管辖的制式2区间、车站2、制式1区间、车站1的行车状态，区间以及站内轨道电路调整与分路状态，区间、站内信号机点灯状态。中心设备子系统中的调度集中控制系统仿真与其它系统的接口：与车站2、车站3列车运行控制系统的接口：实时的接车站列车运行控制系统发送的区间轨道区段分路与调整状态，区间信号机点灯信息；实时的显示车站轨道区段分路与调整状态，以及锁闭状态，实时的显示车站各种信号机的点灯信息。与制式1区间模拟机的接口：实时的制式1区间模拟机发送的区间轨道区段分路及调整状态信息，并显示区间信号机点灯状态；实时的显示车站轨道电路分路与调整状态，以及锁闭状态，实时的显示车站各种信号机的点灯信息。中心设备子系统中的调度集中控制系统系统与相关系统之间的通信接口：与联锁系统的接口：与车站1、2、3联锁系统之间的接口为双向通信的422串行接口，接收并实时的显示联锁发送的站场信息：轨道电路的分路与空闲状态，信号机的点灯状态，道岔的实时位置信息。并能实时的向联锁发送操纵控制命令，控制车站联锁办理列车进路与调车进路，办理改方作业。

所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其车站设备中的分散自律调度集中控制系统工作原理为：负责接收并显示中心设备子系统中的调度集中控制系统下达的调度命令，并根据中心设备行调台根据运行图生成的进路命令，通过与联锁系统的通信接口，实现按照运行图排列列车进路的功能；通过与联锁系统以及列车运行控制系统的接口，实现列车到发采点，报点功能。接收来自列车运行控制系统和联锁系统的轨道区段信息，进路信息，信号机点灯信息，实时上传给中心设备，在中心设备行车调度指挥台上显示线路的运行状态。接收来自中心设备的临时限速命令，并显示相应的限速区段；实时的显示列车的车次号信息，在调度集中控制系统终端上可对车次号进行增加删除作业，可以变更列车的车次号。

所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其车站1联锁仿真系统的工作原理：本仿真系统的车站1联锁机设置采用双机热备模式，复线双方向设计，带有反向接车，区间改方，区间反向运行功能，车站模式采用客货混用模式，在咽喉区需设置无岔区段满足调车相应的作业。车站1联锁仿真系统与相应系统的接口：与车站调度集中控制系统自律机的接口：实时的向调度集中控制系统模拟仿真机传送站内轨道区段的分路，调整，锁闭状态信息，以及站内各种信号机的点灯信息，三个接近区段以及三个离去区段的分路与空闲信息；并接收来自车站调度集中控制系统自律机的进路命令，对命令有效性进行识别，实现调度集中控制系统自律机对车站进路的控制。与区间模拟机的接口：接收区间模拟机传送的离去区段和接近区段轨道电路的分路和调整状态信息，向区间模拟机下达改方命令，使区间模拟器具备接车口改方，反方向进站，区间反方向运行功能。其车站2、3联锁仿真系统的工作原理：本系统所设计采用的双机热备模式，模拟列车运行时速设计为180—250km/h的客运专线以及250-380km/h的高铁线路。制式2以及制式1列车运行控制系统与车站联锁系统站内信号机常态采用亮灯设计，常态点红灯。车站2由于包含三个接车口，均为复线双方向设计，包含反向接车功能，其中两个接车口与制式2区间连接，一个接车口与制式1区间连接，因此本站采用制式2客货混用模式车站联锁设计方案。进站信号机采用高柱信号机，侧线出站信号机采用矮型设计，正线与制式2线路连接的股道采用高柱信号机，并在咽喉区设置无岔区段以满足机车待闭，摘挂，增减轴作业；进站信号机设置点亮黄闪黄信号灯位，使车站具备使列车经过18#及以上号码道岔侧线通过的功能。车站3联锁系统采用常态灭灯状态的设计，即平时不点灯，信号机处于灭灯状态。同时，在车站3联锁系统中，进站信号机点亮黄闪黄信号，指示列车为侧线停车，与制式2侧线通过相区别。出站信号机应设置红-月白灯引导信号，为设备故障时，引导发车。车站2、3联锁仿真系统与其它系统的接口：与车站列车运行控制系统的接口：车站联锁机接收来自列车运行控制系统传送的三个接近区段与三个离去区段的区段占用信息，以完成接近锁闭与出站信号机点灯逻辑的判断。列车运行控制系统接收来自车站联锁的改方命令，与区间运行方向信息，以控制轨道电路模拟器实现改方功能，满足反方向接车与发车，区间反向行车的需要。与车站分散自律调度集中控制系统的接口：车站联锁机需要实时的将站内轨道区段的分路，调整状态信息，进路锁闭状态信息及站内信号机的点灯状态信息，以及三个离去区段与三个接近区段的轨道占用信息传送给车站调度集中控制系统自律机，以实现调度集中控制系统对整体线路运营的监督，实现调度集中控制系统车务终端的报点功能，接受来自调度集中控制系统自律机的进路命令，并对进路命令的有效性进行识别，通过联锁来排列出进路，实现调度集中控制系统自律机对车站进路的控制。与临时限速服务器接口：当临时限速命令跨越车站1、2、3车站下达时，即跨区段下达临时限速命令，车站联锁与车站列控的数据交互中，应能体现信号降级的功能：即出站口与进站口的应答器组发送速度允许信息报文应对列车的速度进行限制。与区间模拟机的接口：车站有三个接车口，其中一个与制式1区间连接，在这种情况下，与区间模拟器的接口交互数据，实现与制式1线路连接的接车口的改方功能。

所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其车站1模拟机的工作原理：车站1模拟机采用软件模拟车站室外轨道电路分路与调整状态、转辙机工作状态，信号机点灯状态；实时接收联锁下位机的操作指令，室外轨道信号装置进行实时的模拟，并将设备的工作状态信息实时的反馈给联锁下位机。与车载设备的接口主要是制式2车载后备模式列车运行监控记录装置，通过轨道电路信息解码单元，根据轨道电路移频编码生成行车速度监督曲线，显示车载信号(区间)；站内根据车站模拟机的信号机点灯状态，生成速度监督曲线，显示车载信号。

所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其车站2模拟机的工作原理：本系统采用实物与软件仿真结合的形式，车站2包含一部分转辙机与执行单元，剩余部分用软件模拟，接收联锁下位机所发出的操作指令，对室外设备的运行状态进行模拟；软件模拟部分包括室外轨道电路分路与调整状态、移频轨道电路发码状态、转辙机、信号机设备以及车站2进站口应答器组与发车口应答器组；包含客货混用模式，因此，采取区间模拟ZPW-2000型的移频轨道电路，站内模拟25HZ叠加ZPW-2000型的移频轨道电路发码的形式。与其他系统的接口：与车站联锁系统的接口：接收车站联锁下位机实时发送的操控命令，实时的模拟轨道电路，转辙机，信号机的运行状况，并将室外设备的运行状态实时的反馈给联锁下位机，实时的接收车站联锁下位机的操控命令，模拟站内移频轨道电路的发码状态。与车站列车运行控制系统的接口：车站2模拟机需要模拟接车口及发车的应答器组，车站列车运行控制系统实时的接收联锁进路操作命令，生成动态报文，经由轨旁电子单元发送给模拟应答器，并在模拟应答器上显示相应的报文信息。与车载设备的接口：车载仿真轨道电路信息解码单元接收车站模拟机的轨道电路编码信息与模拟应答器发送的报文信息，接收行车许可与生成运行速度允许曲线。

所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其车站3模拟机的工作原理：车站3模拟机主要通过软件模拟制式3高铁车站与区间设备；车站内信号机，轨道电路，道岔的工作状态，将状态信息反馈给车站联锁仿真机，并接收来自联锁仿真机的操纵命令，实现信号点灯，道岔转换，进路排列功能等联锁功能；区间设备，如轨道电路，应答器(有源/无源)将轨道电路的分路与调整状态反馈给列车运行控制系统，接受来自列车运行控制系统的控制命令，发送移频编码信号，点灯命令。对应答器的模拟，无源应答器的固定线路参数报文的模拟，以及有源应答器的模拟。与其他系统的接口：与联锁系统的接口：接收车站联锁仿真设备实时发送的操控命令，实时的模拟轨道电路，转辙机，信号机的运行状况，并将室外设备的运行状态实时的反馈给联锁仿真机，实时的接收车站联锁仿真机的操控命令，模拟站内移频轨道电路的发码状态。与车站列车运行控制系统接口：车站3模拟机需要模拟接车口及发车的应答器组，车站列车运行控制系统实时的接收联锁进路操作命令，生成动态报文，经由轨旁电子单元发送给模拟应答器，并在模拟应答器上显示相应的报文信息。与车载设备的接口：车载仿真轨道电路信息解码单元接收车站模拟机的轨道电路编码信息与模拟应答器发送的报文信息，接收行车许可；当制式3车载列车自动防护系统设备因故失效时，转换为制式2车载列车自动防护系统模式(降级运行模式)生成运行速度允许列车自动防护系统曲线。

所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其无线闭塞中心与铁路综合数字移动通信仿真系统工作原理：无线闭塞中心与铁路综合数字移动通信系统是制式3高铁线路的核心设备，由无线闭塞中心其给制式3车载设备提供移动授权，车载设备计算速度列车自动防护系统曲线。经由铁路综合数字移动通信仿真系统传送到车载设备。其中铁路综合数字移动通信仿真系统由基于802.11的WiFi无线局域网与相应的车地通信模块来仿真代替。无线闭塞中心与车站联锁机之间的接口：联锁系统和无线闭塞中心交换联锁进路和闭塞分区信息，进路类型；无线闭塞中心向联锁发送列车状态信息；接发车进路信息的交互。与列车运行控制系统的接口：由列车运行控制系统向无线闭塞中心传递区间轨道电路的分路和空闲信息。与调度集中控制系统行调台的接口：由行调台或临时限速服务器终端向无线闭塞中心下达临时限速信息。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种铁路信号综合系统实验平台，其特征是包括中心设备子系统、车站地面设备子系统、现场数据模拟设备子系统和车载设备子系统；各子系统间采用局域网来实现各个系统组成部分之间的数据通信，中心设备子系统及其相关设备采用单独的局域网实现数据交互通信，车站地面设备子系统、现场数据模拟设备子系统和车载设备子系统采用一套局域网实现信号各个子系统之间的数据交互通信；所述的中心设备子系统包含铁路调度集中控制系统、无线闭塞中心设备、车地无线通信模块和临时限速服务器，所述的铁路调度集中控制系统包括采用仿真软件实现调度集中控制系统的相关功能连接的数据/应用/通信/服务器、列车调度工作站、综合调度工作站、系统维护工作站、系统培训工作站和值班主任工作站，铁路调度集中控制系统与车站地面设备子系统中的车站分散自律调度集中控制系统组成整个方案的一个整体的调度集中控制系统，具有列车运行计划调整和车站层分散自律功能，车站分散自律调度集中控制系统负责接收并显示中心的调度集中控制系统下达的调度命令，并根据运行图生成的进路命令，通过与联锁的通信接口，实现按照运行图排列列车进路的功能，在中心的调度集中控制系统指挥台上显示线路的运行状态，接收来自中心的调度集中控制系统的临时限速命令，并显示相应的限速区段；实时的显示列车的车次号信息；所述的无线闭塞中心设备设置为两台，无线闭塞中心设备与车地无线通信模块共同由一台工控机来模拟控制，一台无线闭塞中心设备与铁路综合数字移动通信系统结合，无线闭塞中心设备给车站制式3的车载设备提供移动授权，车站制式3的车载设备计算速度列车超速防护系统曲线，经由铁路综合数字移动通信系统的仿真系统传送到车载设备，铁路综合数字移动通信系统由基于802.11的WiFi无线局域网与相应的车地通信模块来仿真代替，另外一台无线闭塞中心设备用来模拟车站制式3线路越区切换功能，具体为根据所在线路的情况自动切换至相对应的控制模式，如列车运行在制式3的区段，车载设备自动切换至制式3控制模式；如运行在制式2区段，车载设备自动切换至制式2控制模式；如运行在制式1区段，车载设备自动切换至制式1控制模式，临时限速服务器系统，由一台服务器模拟实现。

2.如权利要求1所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其特征在于：所述的车站地面设备子系统包括根据列车运行控制系统的三种制式分别设置了3种类型的车站：车站1对应制式1、车站2对应制式2和车站3对应制式3，还包括车站之间的区间和单独的一个制式2中继站，区间选型为双线四显示自动闭塞区段，车站1、车站2、中继站、车站3以及站与站之间的区间形成一个环形区域，能够实现三种制式运行模式的切换；车站1采用工控机仿真控制设置一套车站联锁系统和车站分散自律调度集中控制系统，车站2设置有一套车站联锁系统、车站分散自律调度集中控制系统、列车运行控制系统、轨旁电子单元、有源应答器和移频轨道电路系统；车站3设置有一套车站联锁系统、车站分散自律调度集中控制系统、列车运行控制系统，该站的车站联锁系统由一台工控机来模拟实现双机热备功能；车站分散自律调度集中控制系统包括由一台工控机实现软件模拟仿真控制的车务终端与调车员工作站，电务维修机由一台工控机模拟，车务终端每台工作站连接两台显示器，分别显示站场信息与报表信息。

3.如权利要求1所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其特征在于：所述的现场数据模拟设备子系统均采用工控机模拟控制，车站1室外现场设备由一台工控机模拟控制，车站2系统控制室外现场设备包括一台四线制直流电动转辙机、一架进站信号机、一架出站信号、一架调车信号机，两台四线制直流电动转辙机模拟箱和三台交流转辙机模拟箱，车站3室外现场设备由单独一台工控机模拟控制，区间设备由一台工控机模拟控制，模拟应答器和区间移频轨道电路。

4.如权利要求1所述的一种铁路信号综合系统实验平台，其特征在于：所述的车载设备子系统包含制式1/2车载列车自动防护系统一套和制式2/3车载列车自动防护系统两套，制式1/2车载列车自动防护系统由一套应答器传输单元天线带应答器传输单元模块和一台模拟工控机组成，模拟实现制式2的列车运行监控记录装置、客专线路以及普速线路车载设备功能，一套制式2/3车载列车自动防护系统，由一台工控机模拟，来实现高铁线路及客专线路车载列车自动防护系统的功能，另一套制式2/3车载列车自动防护系统列车运行仿真设备，以实现在制式2和制式3区段列车追踪运行的功能。