轨道交通车辆仿真控制系统的制作方法

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道交通车辆仿真控制系统。

背景技术：

随着轨道交通的高速发展，对人员进行轨道交通车辆的驾驶培训越来越重要。

目前，在轨道交通车辆的驾驶培训中，一般分为：实验环境中的真车培训操作和实地驾驶培训操作两种。

但是，基于时间和设备的成本，现实中大多数情况下并不方便进行实地驾驶培训操作；而对于实验环境中的真车培训操作，实验环境中需要部署正线上运营的同类型的真车进行培训，该培训系统价格昂贵、维护成本高、无法进行各种故障注入、相同场景无法同时进行多人培训。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种轨道交通车辆仿真控制系统。

本发明实施例提供一种轨道交通车辆仿真控制系统，包括：仿真驾驶台系统、车辆主仿真控制系统和实时数据库通讯系统；

所述仿真驾驶台系统，包括至少一个模拟器，每个模拟器模拟真实列车驾驶台，获取用户对模拟器所模拟的真实列车驾驶台的操作信息，将所述操作信息通过所述实时数据库通讯系统发送给所述车辆主仿真控制系统；

所述车辆主仿真控制系统，用于创建主仿真环境，根据用户的指令创建车辆主仿真并选择所述仿真驾驶台系统中的一个模拟器作为虚拟驾驶台，通过所述实时数据库通讯系统，接收所述仿真驾驶台系统发送的用户对所选择的模拟器所模拟的真实列车驾驶台的操作信息，根据接收的操作信息和所选择的模拟器的仿真数据，利用车辆动力学模型，实现对列车的模拟驾驶控制。

可选地，其特征在于，所述车辆主仿真控制系统，具体用于

在选择所述仿真驾驶台系统中的一个模拟器作为虚拟驾驶台之后，根据用户输入的修改指令对所选择的模拟器的仿真数据进行修改，以完成车辆故障注入。

可选地，所述主仿真环境模拟一条地铁线路运行环境，在同一个主仿真环境下的所有列车共享同一套线路数据。

可选地，所述车辆主仿真控制系统，具体用于

根据配置文件中预先配置的主仿真环境的参数，创建至少一个主仿真环境，并为所创建的每一个主仿真环境从所述仿真驾驶台系统中选择一个模拟器作为虚拟驾驶台；

对于所创建的任一主仿真环境，通过所述实时数据库通讯系统，接收所述仿真驾驶台系统发送的用户对当前主仿真环境所选择的模拟器所模拟的真实列车驾驶台的操作信息，根据接收的操作信息和当前主仿真环境所选择的模拟器的仿真数据，利用车辆动力学模型，实现当前主仿真环境下对列车的模拟驾驶控制。

可选地，所述实时数据库通讯系统为redis实时数据库通讯系统。

可选地，所述用户对模拟器所模拟的真实列车驾驶台的操作信息，包括：

打开/关闭钥匙、拔出钥匙、司控器牵引/制动、司控器紧急/缓解和使用紧急制动按钮进行紧急/缓解的操作信息。

可选地，所述轨道交通车辆仿真控制系统还包括：与所述仿真驾驶台系统相连接的通讯接口驱动模块；

所述通讯接口驱动模块，用于与外部系统进行通讯。

可选地，所述通讯接口驱动模块，具体用于

通过二次开发框架，根据不同品牌车辆信息数据开发相应的数据接口协议，利用所述数据接口协议与外部系统进行通讯，以模拟不同品牌车辆的仿真驾驶控制。

可选地，所述数据接口协议，包括：数据报文定义和通讯方式定义。

可选地，所述外部系统，包括：车载控制器vobc、列车自动驾驶ato系统和轨旁设备。

本发明实施例提供的一种轨道交通车辆仿真控制系统，通过仿真驾驶台系统中的模拟器模拟真实列车驾驶台，获取用户对模拟器所模拟的真实列车驾驶台的操作信息并通过实时数据库通讯系统发送给车辆主仿真控制系统，车辆主仿真控制系统创建主仿真环境，根据用户的指令创建车辆主仿真并选择所述仿真驾驶台系统中的一个模拟器作为虚拟驾驶台，通过实时数据库通讯系统，接收仿真驾驶台系统发送的用户对所选择的模拟器所模拟的真实列车驾驶台的操作信息，根据接收的操作信息和所选择的模拟器的仿真数据，利用车辆动力学模型实现对轨道交通列车运行情况的模拟，由此，能够实现对轨道交通车辆的模拟驾驶控制，以便于对被培训人员实现低成本、高效率的轨道交通车辆驾驶培训，能够替代真实的轨道交通车辆实现模拟驾驶仿真培训，有效提高培训效率。

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作一简单地介绍，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的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种轨道交通车辆仿真控制系统的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的一种轨道交通车辆仿真控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作出创造性劳动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。

图1示出了本发明一实施例提供的一种轨道交通车辆仿真控制系统的结构示意图，如图1所示，本实施例所述轨道交通车辆仿真控制系统，包括：仿真驾驶台系统11、车辆主仿真控制系统12和实时数据库通讯系统13；

所述仿真驾驶台系统11，包括至少一个模拟器，每个模拟器模拟真实列车驾驶台，获取用户对模拟器所模拟的真实列车驾驶台的操作信息，将所述操作信息通过所述实时数据库通讯系统13发送给所述车辆主仿真控制系统12；

所述车辆主仿真控制系统12，用于创建主仿真环境，根据用户的指令创建车辆主仿真并选择所述仿真驾驶台系统11中的一个模拟器作为虚拟驾驶台，通过所述实时数据库通讯系统13，接收所述仿真驾驶台系统11发送的用户对所选择的模拟器所模拟的真实列车驾驶台的操作信息，根据接收的操作信息和所选择的模拟器的仿真数据，利用车辆动力学模型，实现对列车的模拟驾驶控制。

在具体应用中，所述主仿真环境模拟一条地铁线路运行环境，在同一个主仿真环境下的所有列车共享同一套线路数据，所述线路数据可以包括：信号机、道岔、屏蔽门和供电轨等数据。

在具体应用中，所述用户对模拟器所模拟的真实列车驾驶台的操作信息，可以包括：打开/关闭钥匙、拔出钥匙、司控器牵引/制动、司控器紧急/缓解和使用紧急制动按钮进行紧急/缓解等操作信息，本实施例并不对其进行限制，也可以包括用户对模拟器所模拟的真实列车驾驶台进行其他操作的操作信息。

在具体应用中，所述实时数据库通讯系统13可以为redis实时数据库通讯系统等实时数据库通讯系统。

可以理解的是，实时数据库通讯系统的重要特性就是实时性，可以实现仿真驾驶台系统11与车辆主仿真控制系统12之间实时通讯。

可以理解的是，在轨道交通领域，车辆动力学模型能够从所述仿真驾驶台系统11发送的用户对所选择的模拟器所模拟的真实列车驾驶台的操作信息中，计算获得所模拟驾驶的列车的牵引力和制动力，结合所选择的模拟器的仿真数据，得到所模拟驾驶的列车的速度和位置，模拟出列车运行的实际情况。

在具体应用中，所述车辆主仿真控制系统12还可以显示

所述仿真驾驶台系统11发送的用户对所选择的模拟器所模拟的真实列车驾驶台的操作信息、所选择的模拟器的仿真数据等实现对列车的模拟驾驶控制过程中的各种数据信息。

本发明实施例提供的轨道交通车辆仿真控制系统，通过仿真驾驶台系统中的模拟器模拟真实列车驾驶台，获取用户对模拟器所模拟的真实列车驾驶台的操作信息，将操作信息通过实时数据库通讯系统发送给车辆主仿真控制系统，车辆主仿真控制系统创建主仿真环境，根据用户的指令创建车辆主仿真并选择所述仿真驾驶台系统中的一个模拟器作为虚拟驾驶台，通过实时数据库通讯系统，接收仿真驾驶台系统发送的用户对所选择的模拟器所模拟的真实列车驾驶台的操作信息，根据接收的操作信息和所选择的模拟器的仿真数据，利用车辆动力学模型，实现对列车的模拟驾驶控制，由此，能够实现对轨道交通车辆的模拟驾驶控制，以便于对被培训人员实现低成本、高效率的轨道交通车辆驾驶培训，能够替代真实的轨道交通车辆实现模拟驾驶仿真培训，有效提高培训效率。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述车辆主仿真控制系统12，可具体用于

根据配置文件中预先配置的主仿真环境的参数，创建至少一个主仿真环境，并为所创建的每一个主仿真环境从所述仿真驾驶台系统中选择一个模拟器作为虚拟驾驶台；

对于所创建的任一主仿真环境，通过所述实时数据库通讯系统，接收所述仿真驾驶台系统发送的用户对当前主仿真环境所选择的模拟器所模拟的真实列车驾驶台的操作信息，根据接收的操作信息和当前主仿真环境所选择的模拟器的仿真数据，利用车辆动力学模型，实现当前主仿真环境下对列车的模拟驾驶控制。

在具体应用中，举例来说，所述仿真驾驶台系统11中的每个模拟器需要预先设置simuid和customerid的值，其中，simuid为唯一的驾驶台标识id；customerid为用户id(标识)，为阿拉伯数字。

在具体应用中，举例来说，所述配置文件中预先配置的主仿真环境的参数，可以包括：read_port：redis本地从数据库端口，read_host:redis本地从数据库ip(互联网协议地址)，read_password:本地从数据库密码，write_port:主数据库端口，write_host：主数据库ip，write_password:主数据库密码等。

可以理解的是，所述车辆主仿真控制系统可以根据配置文件中预先配置的主仿真环境的参数，创建一个或多个主仿真环境，通过创建多个主仿真环境，能够实现用户进行分组互不干扰的模拟驾驶培训需求，提高培训效率和作用。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述车辆主仿真控制系统12，可具体用于

在选择所述仿真驾驶台系统中的一个模拟器作为虚拟驾驶台之后，根据用户输入的修改指令对所选择的模拟器的仿真数据进行修改，以完成车辆故障注入。

可以理解的是，本实施例在车辆主仿真控制系统中，根据用户输入的修改指令对所选择的模拟器的仿真数据(比如列车的相关参数等)进行修改，实现车辆故障注入，以完成对轨道交通车辆的安全模拟驾驶控制，确保轨道交通车辆模拟驾驶的安全性。

进一步地，参考图2，在上述实施例的基础上，本实施例所述轨道交通车辆仿真控制系统，还可以包括：与所述仿真驾驶台系统11相连接的通讯接口驱动模块14；

所述通讯接口驱动模块14，用于与外部系统进行通讯。

在具体应用中，所述外部系统，可以包括：车载控制器vobc、列车自动驾驶ato系统和轨旁设备。

可以理解的是，所述通讯接口驱动模块14通过与轨旁设备通讯能够获取轨旁设备的状态信息，通过与vobc通讯能够实现对列车运行进行安全防护培训，通过与ato系统通讯能够实现列车自动驾驶培训。

进一步地，所述通讯接口驱动装置，可具体用于

通过二次开发框架，根据不同品牌车辆信息数据开发相应的数据接口协议，利用所述数据接口协议与外部系统进行通讯，以模拟不同品牌车辆的仿真驾驶控制。

在具体应用中，根据不同品牌车辆信息数据开发的数据接口协议，可以包括：数据报文定义和通讯方式定义。

可以理解的是，根据不同品牌车辆信息数据开发相应的数据接口协议，与外部系统进行通讯，能够实现模拟不同品牌车辆的仿真驾驶控制培训。

本发明实施例提供的轨道交通车辆仿真控制系统，能够实现对轨道交通车辆的模拟驾驶控制，对被培训人员实现低成本、高效率的轨道交通车辆驾驶培训，能够替代真实的轨道交通车辆实现模拟驾驶仿真培训，有效提高培训效率；本实施例所述系统通过创建多个主仿真环境，可实现用户进行分组互不干扰的模拟驾驶培训需求；通过根据用户输入的修改指令对所选择的模拟器的仿真数据进行修改，可实现车辆故障注入，完成对轨道交通车辆的安全模拟驾驶控制，确保轨道交通车辆模拟驾驶的安全性；通过通讯接口驱动装置与外部系统进行通讯，可实现车辆的安全仿真自动控制；通过通讯接口驱动装置提供二次开发框架，可实现模拟不同品牌车辆的仿真驾驶控制培训。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以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，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不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。