一种网络化动车组ATP车载设备综合实训系统的制作方法

本发明属于轨道交通列控系统领域，具体涉及一种网络化动车组ATP车载设备综合实训系统。

背景技术：

自动列车防护装置(Automatic Train Protection)，亦称“自动列车保障装置”，乃铁路的讯号系统的一种，原理跟自动列车停止装置P型(ATS-P)和自动列车制御装置﹝ATC﹞差不多。地上设备藉由地上感应器提供号志资讯及路线资讯(包括弯道、坡度、限速等)送至车上。车上设备接收来自地面的资讯，并由控制电脑整合车上资讯(包括载重、煞车能力、列车长度及列车种别等)形成ATP允许运转速度，显示于ATP司机员操作面盘，提供司机员运转列车操控的准则。

有别于旧有的自动列车警报装置(AWS)与自动列车停止装置(ATS)B型和S型的单点警告及控制，通过警告及控制点后，该ATW/ATS-B或S系统无法限制或监视行车速度，而新设的ATP系统即具有全程速度监控的功能。

主要的功能在于，由车上电脑分析判定实际速度与允许速度，超速时产生告警或紧轫作用，并且强制列车在停止符号前停车，避免超过停止符号停车。而且具有防止过站不停、启动车上旅客资讯系统及记录行车运转异常状态等。

中国列车运行控制系统是我国铁路的重要技术装备，是保证列车运行安全、可靠、高效的核心技术。作为CTCS的重要组成部分，列车自动保护系统(ATP，AutomaticTrainProtection)车载设备直接关系到行车安全，一般情况下ATP车载设备从CTCS地面环境接收行车许可并自动防护列车的运行。目前CTCS-2级以及CTCS-3级列控系统(以下简称C2及C3)均配备有ATP车载设备，高铁司机和信号系统维护人员必须熟练掌握此类设备的功能结构及工作原理，并且需要具备快速的故障处理应急能力。因此，此类人员必须要经过严格的教学培训及多次的实操演练。

传统的ATP车载设备方面的培训往往基于真实的设备，但是ATP车载设备的正常运行严重依赖于外部的地面环境中存储的数据，此部分数据往往由各类接收单元读取线路上的设备获取，单独仿真培训时获取难度较大且不易模拟，这就造成ATP车载设备只能进行极为有限的操作，不能进行完整的演练培训，培训时极为不便且效率较低。

随着铁路列车运行速度的不断提高及运行密度的进一步加大，铁路运输对行车安全装备的功能、可靠性机安全性等方面的要求越来越高。为了学员更好的掌握操纵规范、了解操作流程、熟练掌握列车的动力特性及驾驶技能，反复训练各种非正常情况下的反映及应对方法，提高培训效果，同时也可以满足日常培训、年度考核的目的，传统的培训方式是理论和实践分开，且实践部分要在真实线路中观摩学习，培训效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对上述现有培训方法效率低下、学员不能很好的熟练掌握列车动力特性及驾驶技巧的问题，本发明提供一种网络化动车组ATP车载设备综合实训系统。

本发明采用的技术方案如下：

一种网络化动车组ATP车载设备综合实训系统，包括：

移动发码设备：用于远程设置前向信号，远程监控模拟列车关键信息；

基础数据模块(RBDM)：用于存储工务类基础信息和电务类基础数据；

定时运行控制模块(RBCM)：用于控制模拟列车在ATP模式间和运行等级间转换状况，监控模拟列车运行；

模拟列车位置模块(TLM)：用于实时定位列车位置；

模拟列车运行全程记录模块(RRM)：记录学员的操作和模拟列车的运行数据；

人机交互模块(DMI)：用于实时显示列车运行数据，输入列车运行相关数据；

操作台：用于控制ATP车载设备，模拟列车控制操作台。

进一步的,所述基础数据模块、定时运行模块、模拟列车运行全程记录模块和模拟列车位置模块组成系统的主体部分，人机交互模块和操作台组成系统的外置操作部分，移动发码设备作为远程监控设备部分；所述系统主体通过硬线方式与外置操作部分连接，所述系统主体通过无线网络与远程监控设备部分连接。

进一步的，所述移动发码设备中包括用于发射数据的信号发射模块，用于设置前向信号的操作装置和用于监控管理列车运行相关信息的监控器；其中操作装置与信号发射模块和监控器连接。

进一步的，所述操作台上设置有ATP车载设备开关和列车控制按键、手柄。

进一步的，所述人机交互模块设置为一个或多个，用于多人同时进行模拟列车操作。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、在综合实训系统模拟出的动车运行的线路数据和运行情况中，学员能通过人机交互模块(DMI)对实际操作模拟基础操作。

2、实训系统能很好的模拟出真实ATP系统中较少出现的各种故障和非正常现象，并支持学员对这些特殊情况进行反复训练，使学员在正式上岗实际操作时遇到类似的特殊情况时，能及时做出正确有效的处理方法。

3、通过网络将多个操作台连接在一起，允许教员通过网络实时监控每位学员的模拟行车状况，并能针对不同的学员的不同情况设置不同类型的故障。

附图说明

图1是本综合实训系统的结构图；

图2是移动发码设备的结构图；

图中标记：1-移动发码设备，2-定时运行控制模块(RBCM)，3-基础数据模块(RBDM)，4-模拟列车位置模块(TLM)，5-模拟列车运行全程记录模块(RRM)，6-人机交互模块(DMI)，7-操作台，11-信号发射模块，12-操作装置，13-监控器。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1对本发明作详细说明。

一种网络化动车组ATP车载设备综合实训系统，包括：移动发码设备1：用于远程设置前向信号，远程监控模拟列车关键信息；基础数据模块3(RBDM)；用于存储工务类基础信息和电务类基础数据；定时运行控制模块2(RBCM)：用于控制模拟列车在ATP模式间和运行等级间转换状况，监控模拟列车运行；模拟列车位置模块4(TLM)：用于实时定位列车位置；模拟列车运行全程记录模块5(RRM)：记录学员的操作和模拟列车的运行数据；人机交互模块6(DMI)：用于实时显示列车运行数据，输入列车运行相关数据；操作台7：用于控制ATP车载设备，模拟列车控制操作台。

所述基础数据模块3、定时运行模块、模拟列车运行全程记录模块5和模拟列车位置模块4组成系统的主体部分，人机交互模块6和操作台7组成系统的外置操作部分，移动发码设备1作为远程监控设备部分；所述系统主体通过硬线方式与外置操作部分连接，所述系统主体通过无线网络与远程监控设备部分连接。

所述移动发码设备1中包括用于发射数据的信号发射模块11，用于设置前向信号的操作装置12和用于监控管理列车运行相关信息的监控器13；其中操作装置12与信号发射模块11和监控器13连接。

所述操作台7上设置有ATP车载设备开关和列车控制按键、手柄。

所述人机交互模块6设置为一个或多个，用于多人同时进行模拟列车操作。

本专利申请通过以真实的工务、电务数据为基础数据并生成线路示意图做为模拟环境。如果多个学员在同一个运行区间进行行车模拟演练时，线路示图可展示出各个学员所操纵列车的相对位置。

实际操作情况：

首先通过真实ATP系统架构中DMS单元导出本系统所述的RBOM模块数据，以RBOM模块数据为基础，生成所述的TLM模块图形数据。

学员模拟演练时选择一条直实的运行区间确定首发站，所述的RBCM模块监控学员在DMI和操作台7、移动发码设备1的输入数据，同时输出DMI数据、自动生成RRM数据。并把当前列车的位置信息转发给TLM模块和移动发码设备1。TLM模块和移动发码设备1接收到数据后，以图形化方式展示列车位置，TLM模块和移动发码设备1可随时通过无线方式或硬线方式发送故障给RBCM模块。最后可通过RRM模块对学员的实际操作以及对故障处理结果进行综合评分。