一种路面轨道交通列车的运营仿真系统的制作方法

本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种路面轨道交通列车的运营仿真系统。

背景技术：

随着城市交通拥堵问题日益突出，多种公共交通解决方案被提出，包括地铁、brt、轻轨、智轨等。以路面轨道交通列车(如图1所示的智轨列车)为核心运载工具的路面轨道交通系统因建设周期短、基础设施投资小、城市适应性高、综合运力强等优势特点，具有较好的应用前景。然而，由于此类列车在城市道路上行驶时，在交叉口处与常规社会车辆存在平面冲突，需要在路面上实现折返，同时，由于车辆较长、加减速性能与常规车辆有加大差异，因此要取得较好的运营效果，必然要针对运营场景进行大量的测试验证工作。

测试工作如果在线路建设完成后，在实车上进行测试，存在测试成本高，可能会涉及到软件、硬件方面的缺陷，对运营产生影响，造成不必要的损失。而软件仿真由于部署周期短、测试范围广、可以反复多次测试，是一个理想的选择。

现有技术中，对于路面轨道交通列车的运营仿真测试，往往并未考虑到路口交通流量、路口优先策略、社会车辆、路面折返等实际运营场景对的运营影响，不能全面地针对路面轨道交通列车的运营场景进行测试，仿真结果的准确性不高。因此，如何能够为路面轨道交通列车提供更加全面的运营场景的运营仿真，提高仿真结果的准确性和用户体验，是现今急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种路面轨道交通列车的运营仿真系统，为路面轨道交通列车提供更加全面的运营场景的运营仿真，提高仿真结果的准确性和用户体验。

为解决上述技术问题，本发明提供一种路面轨道交通列车的运营仿真系统，包括：

模拟器，用于对与路面轨道交通列车的运营相关的运营设备进行模拟；其中，所述模拟器包括用于模拟路侧信号设备的路侧信号设备模拟器和用于模拟道路交通信号控制设备的道路交通信号控制设备模拟器；

与所述模拟器连接的运营调度平台，用于根据所述模拟器的模拟数据，利用微观仿真软件，对所述路面轨道交通列车的运营进行仿真；其中，所述路面轨道交通列车的运营仿真中包括相关社会车辆的仿真。

可选的，所述模拟器，还包括：

路面轨道交通列车模拟器，用于模拟所述路面轨道交通列车，控制所述路面轨道交通列车在所述微观仿真软件中的运行。

可选的，所述模拟器，还包括：

车载信号设备模拟器，用于模拟所述路面轨道交通列车的车载信号设备，为所述路面轨道交通列车在所述微观仿真软件中的运行提供驾驶辅助信息。

可选的，所述模拟器，还包括：

三维视景模拟器，用于模拟所述路面轨道交通列车在模拟线路上及模拟线路周边的环境。

可选的，所述微观仿真软件具体为vissim仿真软件。

可选的，该系统还包括：

与所述运营调度平台连接的所述运营设备，用于向所述运营调度平台发送实际数据；

对应的，所述运营调度平台具体用于根据所述模拟数据和所述实际数据，利用微观仿真软件，对所述路面轨道交通列车的运营进行仿真。

可选的，所述运营设备，包括：

路侧信号设备，用于控制路口和岔区的路侧信号；

道路交通信号控制设备，用于控制路口交通信号灯。

可选的，所述运营设备，包括：

车载操作台，用于向所述运营调度平台发送所述路面轨道交通列车的实际控制数据；

车载信号设备，用于提供辅助驾驶功能；其中，所述车载信号设备包括车载控制主机和车载显示器。

可选的，所述运营设备与所述运营调度平台通过接口设备连接。

可选的，所述接口设备，还包括：

预留接口，用于将其他运营设备与所述运营调度平台连接。

本发明所提供的一种路面轨道交通列车的运营仿真系统，包括：模拟器，用于对与路面轨道交通列车的运营相关的运营设备进行模拟；其中，模拟器包括用于模拟路侧信号设备的路侧信号设备模拟器和用于模拟道路交通信号控制设备的道路交通信号控制设备模拟器；与模拟器连接的运营调度平台，用于根据模拟器的模拟数据，利用微观仿真软件，对路面轨道交通列车的运营进行仿真；其中，路面轨道交通列车的运营仿真中包括相关社会车辆的仿真；

可见，本发明通过利用路侧信号设备模拟器和道路交通信号控制设备模拟器，模拟控制路口和岔区的路侧信号的路侧信号设备和控制路口交通信号灯的道路交通信号控制设备，可以实现路面轨道交通列车的运营在仿真过程中的路口处的优先通行和岔区防护等功能，为路面轨道交通列车提供了更加全面的运营场景的运营仿真，提高了仿真结果的准确性和用户体验。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的智轨列车的展示图；

图2为本发明实施例所提供的一种路面轨道交通列车的运营仿真系统的结构图；

图3为本发明实施例所提供的另一种路面轨道交通列车的运营仿真系统的结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的另一种路面轨道交通列车的运营仿真系统中的微观仿真软件中各要素与运营设备的对应关系的示意图；

图5为本发明实施例所提供的另一种路面轨道交通列车的运营仿真系统的仿真流程示意图。

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做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。

请参考图2，图2为本发明实施例所提供的一种路面轨道交通列车的运营仿真系统的结构图。该系统可以包括：

模拟器100，用于对与路面轨道交通列车的运营相关的运营设备进行模拟；其中，模拟器包括用于模拟路侧信号设备的路侧信号设备模拟器和用于模拟道路交通信号控制设备的道路交通信号控制设备模拟器；

与模拟器100连接的运营调度平台200，用于根据模拟器100的模拟数据，利用微观仿真软件，对路面轨道交通列车的运营进行仿真；其中，路面轨道交通列车的运营仿真中包括相关社会车辆的仿真。

可以理解的是，本实施例的目的可以为通过模拟器100中的路侧信号设备模拟器和道路交通信号控制设备模拟器，模拟控制路口和岔区的路侧信号的路侧信号设备和控制路口交通信号灯的道路交通信号控制设备，实现路面轨道交通列车的运营在仿真过程中的路口处的优先通行和岔区防护等功能，通过对路面轨道交通列车的运营进行仿真时，加入相关社会车辆的仿真，考虑了路口交通流量、社会车辆和路面折返等与社会车辆相关的运营场景的运营影响，为路面轨道交通列车提供了更加全面的运营场景的运营仿真。

对应的，本实施例中的模拟器100可以通过纯软件的方式模拟路面轨道交通列车(如智轨列车)的运营相关的运营设备。对于模拟器100包括的具体模拟器类型和数量，即模拟的运营设备的类型和数量，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如可以包括路侧信号设备模拟器和道路交通信号控制设备模拟器；也可以包括模拟路面轨道交通列车的路面轨道交通列车模拟器，控制路面轨道交通列车在微观仿真软件中的运行；还可以包括模拟路面轨道交通列车的车载信号设备的车载信号设备模拟器，为路面轨道交通列车在微观仿真软件中的运行提供驾驶辅助信息；进一步的，还可以包括模拟路面轨道交通列车在模拟线路上及模拟线路周边的环境的三维视景模拟器，以为运营仿真提供一个良好的人机交互体验，实现对调度人员和列车司机提供培训服务。只要可以为路面轨道交通列车提供了更加全面的运营场景的运营仿真，本实施例对此不做任何限制。

具体的，上述路侧信号设备模拟器可以用于模拟路口信号优先设备和岔区控制设备等路侧信号设备，提供路面轨道交通列车在路口处的优先通行功能、岔区的防护功能。仿真时，路侧信号设备模拟器通过与路口的道路交通信号控制设备模拟器实现智轨列车在路口处的优先通行；通过根据岔区车辆的位置以及“故障-安全”原则实现路面轨道交通列车在岔区的非冲突运行；

上述道路交通信号控制设备模拟器用于模拟道路交通信号控制机，实现路口处交通信号灯的控制以及路口优先策略的实现。仿真时，道路交通信号控制设备模拟器用于控制微观仿真软件中各路口的交通信号灯，并根据路侧信号设备模拟器给出的优先请求信息实现路面轨道交通列车在路口处的优先通行。

上述路面轨道交通列车模拟器用于模拟路面轨道交通列车，其牵引、制动和车辆信号等性能参数均可以采用真实的车辆参数，从而提供一个真实的路面轨道交通列车模型。仿真时，路面轨道交通列车模拟器用于控制微观仿真软件中路面轨道交通列车的运行。

上述车载信号设备模拟器用于模拟路面轨道交通列车的车载信号设备，提供atp(automatictrainprotection，自动列车保障装置)防护、闯红灯报警、超速报警等辅助驾驶功能。仿真时，车载信号设备模拟器根据微观仿真软件中路面轨道交通列车的运行而提供对应的驾驶辅助信息。

上述三维视景模拟器用于模拟路面轨道交通列车在模拟线路上及模拟线路周边的环境，为运营仿真提供一个良好的人机交互体验。该环境随着路面轨道交通列车的位置移动而变化。

其中，对于模拟器100中针对不同运营设备的不同模拟器的具体模拟方式，如图3中模拟器100中的路侧信号设备模拟器、道路交通信号控制设备模拟器、路面轨道交通列车模拟器、车载信号设备模拟器和三维视景模拟器各自模拟时运行的具体软件程序，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如可以采用与现有技术相同或相似的方式实现，只要模拟器100可以实现对运营设备的模拟，本实施例对此不做任何限制。

需要说明的是，本实施例中的运营调度平台200可以根据模拟器100的模拟数据，利用微观仿真软件，对路面轨道交通列车的运营进行仿真，即可以实现仿真时车辆线路信息的管理以及车辆的调度管理，也就是说，如图3所示，运营调度平台200可以包括实现仿真时的模拟车辆的统一管理及运营调度的运营调度软件，以及对路面轨道交通列车的运营进行微观仿真的微观仿真软件。

具体的，对于运营调度平台200中的运营调度软件和微观仿真软件的具体类型和内容，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，可以采用与现有技术相同或相似的方式实现，如微观仿真软件可以采用vissim仿真软件，用于实现正线线路、车辆段/停车场和路口等线路场景，并提供社会车辆、路面轨道交通列车的运行支持，统计交通运行数据。仿真时，社会车辆的运行由vissim软件实现，路面轨道交通列车的运行与调度、交通信号灯的控制均有对应的模拟器控制；微观仿真软件还可以采用如aimsun和transmodler等其他仿真软件，只要运营调度平台200可以通过运营调度软件和微观仿真软件，实现对路面轨道交通列车的运营进行仿真，本实施例对此不做任何限制。

进一步的，为了方便验证与路面轨道交通列车的运营相关的运营设备间的接口测试和联调联试，本实施例所提供的运营仿真系统中还可以包括与运营调度平台200连接的运营设备，用于向运营调度平台200发送实际数据。也就是说，运营调度平台200可以根据模拟器100的模拟数据和运营设备的实际数据，利用微观仿真软件，对路面轨道交通列车的运营进行仿真。

对应的，对于运营设备的具体类型和内容，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，运营设备可以包括：路侧信号设备，用于控制路口和岔区的路侧信号，如提供路口和岔区的控制功能的路侧信号控制器；道路交通信号控制设备，用于控制路口交通信号灯，如提供对于路口交通信号灯的控制的道路交通信号控制机。运营设备还可以包括：车载操作台，用于向运营调度平台200发送路面轨道交通列车的实际控制数据，如提供真实的或仿制的司机操作界面，实现司机操作的输入；车载信号设备，用于提供辅助驾驶功能；其中，车载信号设备包括车载控制主机和车载显示器；以方便对调度人员、列车司机提供培训服务。本实施例对此不做任何限制。

具体的，如图3所示，运营设备可以通过接口设备与运营调度平台200连接，如接口设备可以将运营设备的非以太网接口信号转换为以太网接口信号，接入运营调度平台200。对应的，为了方便其他需要测试的运营设备的接入，接口设备还可以包括：预留接口，用于将其他运营设备与运营调度平台200连接。预留接口的主要信号/接口形式可以包括电压信号、电流信号和通信接口(以太网/串口)。

需要说明的是，本实施例所提供的运营仿真系统包括模拟器100、运营调度平台200和运营设备时，运营设备与模拟器100属于互补关系，可以根据测试需要，可以选择接入或不接入运营设备。

具体的，采用如图3所示的运营仿真系统时，如vissim仿真软件的微观仿真元件中的各要素与运营设备的对应关系如图4所示，运营调度平台200通过如图5所示的仿真流程，对路面轨道交通列车的运营进行仿真。实现基于真实路面交通场景的、涵盖全机电系统的路面轨道交通列车的仿真测试平台，可以快捷地对路面轨道交通列车的运营进行各种测试，提高了产品开发、项目建设的效率，降低了风险和成本。

其中，本实施中的路面轨道交通列车可以为在路面上行驶的轨道交通列车，如图1所示的采用高铁柔性编组，利用“虚拟轨道跟随控制”技术在既定“虚拟轨迹”上运行的智轨列车。

本实施例中，本发明实施例通过利用路侧信号设备模拟器和道路交通信号控制设备模拟器，模拟控制路口和岔区的路侧信号的路侧信号设备和控制路口交通信号灯的道路交通信号控制设备，可以实现路面轨道交通列车的运营在仿真过程中的路口处的优先通行和岔区防护等功能，为路面轨道交通列车提供了更加全面的运营场景的运营仿真，提高了仿真结果的准确性和用户体验。

以上对本发明所提供的一种路面轨道交通列车的运营仿真系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。