用于高速铁路行车指挥调度的培训与演练模拟方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铁路信号系统及行车指挥系统，尤其是涉及一种以Fzk-CTC系统为基础构建的用于高速铁路行车指挥调度的培训与演练模拟方法。
【背景技术】
[0002]随着高速铁路信号系统中调度集中系统(FZk-CTC)的推广应用，在调度集中条件下，铁路行车调度指挥人员(即行车调度员)对现场行车信号设备拥有直接的控制权，责任重大，行车调度员个人业务水平的高低关系着行车指挥的安全和效率。
[0003]长期以来，行车调度员的技能学习和培训，一直是通过现场实习来实现的，这种培训的手段不仅培训周期长，而且还可能对现场正常列车的运行造成一定的风险；另一方面，对于行车调度员在非正常作业处置的培训，基本停留在定期对规章制度和应急处置办法的书面学习上，从而容易产生死背规章、缺乏实际的应急处置经验等现象，当真正发生设备故障和线路事故等非正常情况时，由于经验的缺乏，会影响调度指挥人员处置的及时性和措施的得当性。
【发明内容】
[0004]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用于高速铁路行车指挥调度的培训与演练模拟方法，能够在安全可靠的环境下，提高行车调度员的Fzk-CTC操作能力和调度水平。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]一种用于高速铁路行车指挥调度的培训与演练模拟方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0007]I)编辑高速铁路运行场景，新建或者从某历史运行场景中进行恢复，并根据需要修改当前运行场景，最后生成模拟运行场景；
[0008]2)设置并初始化模拟运行环境，依据设置条件初始化Fzk-CTC系统并启动模拟辅助设备，实现Fzk-CTC系统与模拟辅助设备交互连接；
[0009]3)加载编辑好的模拟运行场景，根据场景信息初始化列车运行状态，通过模拟列控的方式模拟列车轨道占用红光带并同步至Fzk-CTC站场显示设备，并将未增加的列车和未故障的设备状态分别写入加车队列和设备故障队列，同时只需步骤4)和5);
[0010]4)循环遍历加车队列，判断加车队列中是否有需要增加的列车，若为是，取出加车内容，模拟增加列车，并执行步骤6)，若为否，继续遍历；
[0011]5)循环遍历设备故障队列，判断队列中是否有需要的设备故障信息，若为是，取出设备故障信息，通过模拟连锁的方式变更设备状态，并执行步骤6)，若为否，继续遍历；
[0012]6)模拟列车运行，对于新增的模拟列车以高速铁路列车加速模型进行模拟列车运行速度，并转换至红光带的表示上，通过红光带的移动模拟列车运行；当信号设备具备通过条件时，列车正常运行，并且速度符合高速铁路正常运行速度标准；当信号设备不具备通过条件时，列车减速，减速以高速铁路列车实际制动曲线进行模拟。
[0013]所述的步骤I)编辑高速铁路运行场景具体为:
[0014]步骤101:选择是否需要恢复历史场景，如果否，则以空白情景进入103，如果选择是，则需要提供历史运行环境及数据，通过恢复初始场景的方式开始场景编辑，进入102 ;
[0015]步骤102:选择需要恢复的历史场景，自动识别并读取数据，通过修改数据内的参数，使历史内容以图形化的方式显示在编辑界面上，并进入103 ;
[0016]步骤103:判断是否需要编辑场景信息，即判断是否需要通过增加、修改或删除车次的方式编辑场景信息，如果需要编辑，转到104，否则进入105 ;
[0017]步骤104:通过新增、修改和删除列车方式对空白或者已有场景进行编辑，并进入105 ；
[0018]步骤105:判断是否需要编辑定时设备故障，即判断是否需要通过编辑信号设备定时发生故障的方式，产生非正常作业的情景，若需要编辑则进入设备故障编辑模式，进入106，不需要编辑转到107 ；
[0019]步骤106:进行信号设备故障的编辑，其中信号设备的种类包括联锁设备、列控设备以及高速列车的运行控制设备，并且编辑故障发生方式和故障信息内容，用以提示调度员故障的发生，并进入107;
[0020]步骤107:确认是否已经完成场景编辑，如果完成进入108，否则返回到103 ；
[0021]步骤108:根据之前的编辑内容生成模拟运行场景。
[0022]所述的步骤2)中设置并初始化模拟运行环境具体为:
[0023]步骤201:启动所有的设备，包括Fzk-CTC系统的软件设备及模拟辅助系统的软件设备；
[0024]步骤202:等待各设备启动；
[0025]步骤203:检查各设备的启动状态，该状态是否满足所有判断条件，若满足时转入204，如果不满足状态回到202继续等待，
[0026]步骤204:达到开始模拟条件，实现模拟演练培训的初始化条件。
[0027]所述的判断条件包括两个部分:
[0028]a)软件设备是否已经启动，由各终端的控制软件进行本地监控；
[0029]b)各软件设备是否连接成功，包括Fzk-CTC系统内部各软件及服务端的连接状态和演练培训系统内的连接状态，状态由模拟辅助软件进行捕获。
[0030]所述的步骤3)加载编辑好的模拟运行场景具体为:
[0031]步骤301:根据需要模拟的情景，读取对应的情景信息，情景信息包含三部分:
[0032]a)开始时分，按照情景信息处于运行过程中的列车；
[0033]b)后续需要增加的新增列车信息；
[0034]c)后续需要增加的设备故障信息；
[0035]步骤302:对读取的情景信息进行自动分析，判断是否存在301中的a类内容，如果存在转至303增加列车表示，否则直接调至304 ;
[0036]步骤303:根据当前区间运行时分以及列车运行线的位置，推算列车目前处于的位置，以红光带表示列车占用，并自动确认车次号，并根据车次号确认列车属性，并进入304 ；
[0037]步骤304:判断是否存在301中的b类信息，如果存在转至305，否则直接调至306 ；
[0038]步骤305:将增加列车的相应列车信息加入列车等待队列，并进入304 ；
[0039]步骤306:判断是否存在301中的c类信息，如果存在转至307，否则直接调至308 ；
[0040]步骤307:将增加模拟设备故障的相应设备故障信息加入故障等待队列，并进入304,8 ；
[0041]步骤308:完成模拟情景初始化的过程，正式进入模拟运行状态。
[0042]所述的列车信息包括:列车车次号、增加列车时间、列车初始化位置和列车驶入方式，所述的设备故障信息包括:设备编号、设备位置、设备类型、故障发生时间、故障类型和故障提示信息。
[0043]所述的步骤4)中循环遍历加车队列具体为:
[0044]步骤401:模拟运行过程中，以设定的周期不停地遍历列车等待队列；
[0045]步骤402:遍历过程中，判断每一趟等待列车的加车时间是否满足到期条件，如果满足条件转至403，否则继续遍历队列；
[0046]步骤403:从等待队列中取出到期列车信息，根据列车初始化位置判断列车初始化的车站和股道，同时根据列车驶入的方式判断列车的初始化位置是在站外还是站内；
[0047]步骤404:得到列车初始化的位置，判断当前模拟环境中的该车次窗是否存在列车占用，如果存在，增将列车的加车时间延后一分钟后重新写入列车等待队列，进入下次遍历过程；如果车次窗为空，则转至405。
[0048]步骤405:在该车次窗位置以红光带表示列车占用，并自动确认车次号，并根据车次号确认列车属性。
[0049]所述的步骤5)中循环遍历设备故障队列具体为:
[0050]步骤501:模拟运行过程中，以设定的周期不停地遍历故障等待队列；
[0051]步骤502:遍历过程中，判断每一个模拟设备故障的发生时间是否满足到期条件，如果满足条件转至503，否则继续遍历队列；
[0052]步骤503:从等待队列中取出到期故障内容，查找设备编号，确认设备类型，通过软件模拟的方式实现故障模拟，并同时将故障提示信息发送至教练员和培训调度员。
[0053]所述的步骤6)中模拟列车运行信号设备状态变化处理如下:
[0054]步骤601:确认列车当前处于的车次窗位置，并按照列车运行方向搜索前方的信号设备；
[0055]步骤602:判断列车前方的设备是否具备通过条件，如果通过则转至603，不能通过跳至606 ；
[0056]步骤603:判断当前列车的速度是否达到列车运行的最高速度，达到最高速度进入604，否则转605 ；
[0057]步骤604:保持当前速度继续运行，直到进入下一个闭塞分区，转至601重新确认位置信息；
[0058]步骤605:将列车按照模拟方式进行加速，加速度模型依据经验速度曲线；
[0059]步骤606:判断当前列车是否处于停止状态，如果列车是停止状态，则进入等待过程，等待设定时间后重新转至601确认最新位置；如果列车不是停止，转入607 ;
[0060]步骤607:将列车按照模拟方式进行减速，减速度模型依据经验速度曲线，直至列车进入下一个闭塞分区后，转至601确认最新列车位置信息。
[0061]与现有技术相比，本发明为行车调度员提供一个模拟