虚拟列车接入装置的制作方法

本实用新型涉及轨道交通领域，特别是涉及一种虚拟/仿真列车接入真实信号系统的虚拟列车接入装置。

背景技术：

城市轨道交通自主化设备试验线通常配置为“三站两区间”、若干道岔和一列真实列车。轨道交通信号系统，又称列车运行控制系统，在类似试验线进行全系统确认和验证时，可以实现完整的系统架构，包括控制中心设备、轨旁设备以及车载设备。但是由于城市轨道交通自主化设备试验线通常只采用一列车，因而无法进行多车追踪、不同等级/模式列车混跑等复杂场景的测试，也就无法在现场对系统进行全方位的安全评估。

现有列车仿真设备主要是应用于信号系统实验室测试，模拟列车整个运行过程，既包括车辆本身的牵引、制动、开关车门等动作，也包括速度传感器、加速度计、应答查询器等车载信号设备，在保证信号系统既有的轨旁和车载软件不变基础上，辅助进行功能和性能测试。但是现有列车仿真设备无法在工程现场和真实轨旁计轴、道岔、信号机、信标等设备兼容工作，也就不能和真实列车一起进行各类场景的试验。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种将虚拟列车运行状态接入真实信号系统的同时将轨旁设备状态采集回虚拟列车的虚拟列车接入装置。本实用新型在只有一列真实列车条件下进行城市轨道交通自主化设备试验线，实现多车追踪、不同等级/模式列车混跑等复杂场景的测试，保证城市轨道交通自主化设备试验线自主化信号系统确认和验证的充分性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的虚拟列车接入装置，包括:采集板、驱动板、仿真板、接口板、环境模拟服务器和环境模拟上位机；

仿真板分别连接环境模拟服务器、环境模拟上位机和接口板，接口板分别连接驱动板和采集板，环境模拟服务器连接环境模拟上位机；

环境模拟服务器连接列车自动监控子系统和轨旁区域控制器系统；

驱动板设连接虚拟列车占用继电器；

采集板连接真实列车占用继电器接口、真实道岔的定表继电器、真实道岔的反表继电器、真实信号机的正线继电器、侧线继电器和引导继电器。

进一步优化，还包括一列车仿真设备主机箱，仿真板和接口板设置于列车仿真设备主机箱内。

进一步优化，虚拟列车占用继电器为带强制导向接点的小型纤细安全继电器，额定工作电压为24VDC，动作时间20ms以下，响应时间10ms以下，复位时间20ms以下。

进一步优化，虚拟列车占用继电器的双线圈采用串联方式连接，每个计轴区段设置一个虚拟列车占用继电器。

进一步优化，虚拟列车占用继电器采用轨道安装方式固定，同一线路(上行/下行)的虚拟列车占用继电器安装在不同的导轨上。

进一步优化，虚拟列车占用旁路开关连接虚拟列车占用继电器，虚拟列车占用旁路开关采用轨道安装方式固定，同一线路(上行/下行)的虚拟列车占用旁路开关安装在不同的导轨上，并与虚拟列车占用继电器排列顺序一一对应。

本实用新型提供虚拟列车接入装置，通过安全继电器将虚拟列车计算位置接入真实信号系统计轴驱动回路，在保证信号系统既有轨旁和车载软件不变的基础上，使得虚拟列车和真实列车同时运行在真实信号系统中。外加旁路开关确保列车仿真设备故障时，真实计轴驱动回路闭合，从而不影响真实信号系统运营。对真实信号系统计轴、道岔、信号机状态的采集，利用既有继电器空余触点，与真实信号系统实现隔离，能够模拟带有后备驾驶模式的虚拟列车。ES上位机和服务器的使用，模拟多列车的运行和控制，进行多车追踪、不同等级/模式列车混跑等复杂场景的现场测试和专业客户实训。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型虚拟列车占用继电器连接示意图一。

图3是本实用新型虚拟列车占用继电器连接示意图二。

附图标记说明

1 是环境模拟服务器

2 是环境模拟上位机

3 是仿真板

4 是采集板

5 是驱动板

6 是接口板

7 是计轴系统

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一实施例，包括:采集板、驱动板、仿真板、接口板、环境模拟服务器和环境模拟上位机；

仿真板分别连接环境模拟服务器、环境模拟上位机和接口板，接口板分别连接驱动板和采集板，环境模拟服务器连接环境模拟上位机；

环境模拟服务器连接列车自动监控子系统和轨旁区域控制器系统；

驱动板设连接虚拟列车占用继电器；

采集板连接真实列车占用继电器接口、真实道岔的定表继电器、真实道岔的反表继电器、真实信号机的正线继电器、侧线继电器和引导继电器。

进一步优化，还包括一列车仿真设备主机箱，仿真板和接口板设置于列车仿真设备主机箱内。

进一步优化，虚拟列车占用继电器为带强制导向接点的小型纤细安全继电器，额定工作电压为24VDC，动作时间20ms以下，响应时间10ms以下，复位时间20ms以下。

进一步优化，虚拟列车占用继电器的双线圈采用串联方式连接，每个计轴区段设置一个虚拟列车占用继电器。虚拟列车占用继电器默认状态为吸起，其触点以常闭干接点方式串接入真实计轴设备驱动回路。

进一步优化，虚拟列车占用继电器采用轨道安装方式固定，同一线路(上行/下行)的虚拟列车占用继电器安装在不同的导轨上。

进一步优化，虚拟列车占用旁路开关连接虚拟列车占用继电器，虚拟列车占用旁路开关采用轨道安装方式固定，同一线路(上行/下行)的虚拟列车占用旁路开关安装在不同的导轨上，并与虚拟列车占用继电器排列顺序一一对应。优选的，虚拟列车占用旁路开关接入方式为常开。

其中，本实用新型还可以采用以下方式进行优化。

优选的，所述真实列车占用继电器采集空余前接点，其采集板独立与其他设备采集板。

优选的，所述真实道岔的定表继电器和反表继电器采集空余前接点，其采集板独立与其他设备采集板。

优选的，所述信号机的正线继电器、侧线继电器和引导继电器采集空余前接点，其采集板独立与其他设备采集板。

优选的，所述列车仿真设备的每块仿真板至少配有2.5GHz处理器，8GB内存，250GB板载固态硬盘，2个千兆网口，6个USB口，1个RS232串口。

优选的，所述列车仿真设备的每块接口板配有96路输入/输出，采用5V TTL/CMOS信号，最高驱动电流100mA，外接阻抗为50Ω。

优选的，所述列车仿真设备的每块驱动板有16个通道，支持24VDC输出，信号输出时指示灯点亮。

优选的，所述列车仿真设备的每块采集板有16个通道，支持24VDC输入，信号输入时指示灯点亮。

本实施例的详细结构说明如下：列车仿真设备仿真板与接口板通过主机箱背板相连，然后通过硬线与另一子框的驱动板和采集板连接，驱动板主要是连接虚拟列车占用继电器ES-GJ，采集板主要是连接真实列车占用继电器GJ、真实道岔的定表继电器DBJ和反表继电器FBJ，以及真实信号机的正线继电器ZXJ、侧线继电器CXJ和引导继电器YXJ。列车仿真设备仿真板还通过网线连接到真实信号系统数据通信网络，与ES服务器通信，接收虚拟列车占用继电器驱动指令，反馈真实列车占用继电器、道岔和信号机相关继电器采集状态；与ES上位机通信，接收驾驶员人工控制命令，反馈虚拟列车驾驶模式、位置、方向、速度、车门等各类状态。ES服务器与轨旁区域控制器ZC(Zone Controller)通信，接收移动授权，反馈虚拟列车位置、方向和速度；与列车自动监控ATS(Automatic Train Supervision)子系统通信，接收操作员命令，反馈虚拟列车各类状态。

比如将本实用新的上述实施例设置于机柜中，可采用以下形式设置。机柜正面设置有：列车仿真设备主机箱、驱动板和采集板子框、虚拟列车占用旁路开关；机柜背面设置有：接口板与驱动板和采集板的连线端子排、虚拟列车占用继电器、列车仿真设备主机箱电源开关。其中，列车仿真设备主机箱最左侧是仿真板，往右10块相同的是接口板；驱动板和采集板子框可以同时放置两种板卡，均是16路通道，每个通道带有1个指示灯，当有高电平信号输入或输出时点亮，最下方4个分别是24V和3.3V电源测试孔。

工作时，虚拟列车接入装置驱动电路通过驱动板外接虚拟列车占用继电器ES-GJ的线圈触点1和线圈触点4，线圈触点2和线圈触点3互连，构成串联驱动方式。当列车仿真设备启动时，ES-GJ默认状态吸起，表示虚拟列车未占用；在虚拟列车运行过程中，根据虚拟列车的计算位置，依次控制继电器的落下，表示虚拟列车占用。虚拟列车占用继电器的一组前触点11和线圈触点12接入真实信号系统计轴设备驱动回路，并对该组触点加设虚拟列车占用旁路开关K，当虚拟列车接入装置启动投用时，该开关接点1和接点2断开，需要旁路时，则接点1和接点3闭合。当虚拟列车接入装置未启动不投用时，该旁路开关还可用于真实计轴系统的断路开关，即开关接点1和接点2断开表示真实列车占用，开关接点1和接点3闭合表示真实列车未占用。

虚拟列车接入装置采集电路通过采集板外接真实列车占用继电器GJ的一组前触点81和前触点82，以判定真实信号系统中列车位置，默认吸起表示真实列车未占用，落下表示真实列车占用。采集板外接真实道岔的定表继电器DBJ的一组前触点71和前触点72，反表继电器的一组前触点71和前触点72，DBJ吸起表示道岔定位，FBJ吸起表示道岔反位；正常情况下，DBJ和FBJ只有一个吸起，当两个继电器均落下时，则表示道岔故障、位置四开。采集板外接真实信号机的正线继电器ZXJ的一组前触点81和前触点82、侧线继电器CXJ的一组前触点81和前触点82和引导继电器YXJ的一组前触点81和前触点82，以判定列车前方的线路方向和通行许可，ZXJ吸起表示信号机绿灯，CXJ吸起表示信号机白灯，YXJ吸起表示信号机红灯和白灯同时点亮；信号机平时常亮红灯，表示列车禁止通行，绿灯表示允许列车通过定位道岔，白灯表示允许列车通过反位道岔，引导红白灯表示允许列车通过故障道岔。

以上通过具体实施方式和实施例对本实用新型进行了详细的说明，但这些并非构成对本实用新型的限制。在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围。