列车编组运行模拟装置及方法与流程

1.本发明涉及列车控制技术领域，尤其涉及一种列车编组运行模拟装置及方法。


背景技术：

2.在完成室内虚拟编组运行的软件及数据测试之后，在无法准确确定列车制动率的前提下，贸然进行两列真实列车虚拟编组运行，对列车司机要求极高，同时列车运行安全风险极高。
3.真实列车虚拟编组运行下，无法进行真实列车故障注入，运行场景只能完全依靠真实列车运行环境，导致虚拟编组运行场景单一。在两列真实列车进行虚拟编组运行时，无法进行虚拟编组下的极限追踪测试。因此，目前缺乏安全性较高、场景多样化的列车编组运行测试方法。


技术实现要素：

4.本发明提供一种列车编组运行模拟装置，用以解决现有技术中编组模拟测试无法兼顾安全与场景多样化的缺陷，实现安全性较高、场景多样化的列车编组运行测试。
5.本发明提供一种列车编组运行模拟装置，包括：
6.实验列车，
7.列车模拟设备，所述列车模拟设备用于模拟虚拟列车，并与所述实验列车进行虚拟编组；所述列车模拟设备包括实验室车载设备和仿真设备；
8.联锁主机，所述联锁主机用于基于执行单元获取轨旁设备状态信息，并通过仿真io模块将所述轨旁设备状态信息发送至所述列车模拟设备；所述仿真设备基于所述轨旁设备状态信息确定所述实验室车载设备的定位信息以及目标速度；所述联锁主机还用于基于所述仿真io模块获取的所述实验室车载设备的定位信息以及目标速度，控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车按照所述目标速度运行；
9.列车智能监督模块，所述列车智能监督模块用于发送列车编组运行指令至所述实验列车和所述实验室车载设备，以控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车与所述实验列车在目标位置编组运行。
10.根据本发明提供的一种列车编组运行模拟装置，所述仿真设备包括：列车仿真单元、轨旁仿真单元和测试工装单元；
11.所述列车仿真单元用于确定所述目标速度，以及输出所述目标速度和仿真驾驶台io量；
12.所述轨旁仿真单元用于通过所述仿真io模块获取并显示所述轨旁设备状态信息，所述轨旁仿真单元接收所述列车仿真单元输出的所述目标速度和所述仿真驾驶台io量；
13.所述测试工装单元用于将所述轨旁设备状态信息、所述目标速度以及所述仿真驾驶台io量转发至所述实验室车载设备，所述仿真驾驶台io量用于所述实验室车载设备模拟虚拟列车的驾驶台操作。
14.根据本发明提供的一种列车编组运行模拟装置，所述列车仿真单元用于获取列车牵引制动值数据，并基于所述列车牵引制动值数据计算得到发送至所述实验室车载设备的定位信息以及所述目标速度。
15.根据本发明提供的一种列车编组运行模拟装置，列车管理中心模块，所述列车管理中心模块用于接收所述列车智能监督模块发送的列车线路资源状态信息，并基于所述列车线路资源状态信息生成并发送列车管理控制指令至所述列车智能监督模块；所述列车智能监督模块通过所述联锁主机将所述列车管理控制指令发送至所述执行单元；所述执行单元执行所述列车管理控制指令，以对列车线路资源进行调配。
16.根据本发明提供的一种列车编组运行模拟装置，还包括：
17.轨旁设备层，所述轨旁设备层用于将所述轨旁设备状态信息发送至所述执行单元。
18.根据本发明提供的一种列车编组运行模拟装置，还包括：
19.防雷分线柜，所述轨旁设备层通过所述防雷分线柜与所述执行单元通信连接。
20.本发明还提供一种基于如上述的列车编组运行模拟装置的列车编组运行模拟方法，包括：
21.联锁主机控制实验室车载设备模拟虚拟列车在目标速度下运行；
22.列车智能监督模块发送列车编组运行指令至实验列车和所述实验室车载设备，以控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车与所述实验列车在目标位置编组运行。
23.根据本发明提供的一种列车编组运行模拟方法，所述列车智能监督模块发送列车编组运行指令至实验列车和所述实验室车载设备，以控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车与所述实验列车在目标位置编组运行，包括：
24.所述列车智能监督模块发送编组检测指令至所述实验列车和所述实验室车载设备，以获取所述实验室车载设备返回的第一编组检测结果和所述实验列车返回的第二编组检测结果；
25.所述列车智能监督模块在基于所述第一编组检测结果确定所述实验室车载设备满足预设编组条件，且基于所述第二编组检测结果确定所述实验列车满足预设编组条件的情况下，发送列车编组运行指令至所述实验列车和所述实验室车载设备，以控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车与所述实验列车在目标位置编组运行。
26.根据本发明提供的一种列车编组运行模拟方法，所述列车智能监督模块在基于所述第一编组检测结果确定所述实验室车载设备满足预设编组条件，且基于所述第二编组检测结果确定所述实验列车满足预设编组条件的情况下，发送列车编组运行指令至所述实验列车和所述实验室车载设备，以控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车与所述实验列车在目标位置编组运行，包括：
27.所述列车智能监督模块在基于所述第一编组检测结果确定所述实验室车载设备满足预设编组条件，且基于所述第二编组检测结果确定所述实验列车满足预设编组条件的情况下，发送所述列车编组运行指令至所述实验列车，以控制所述实验列车运行至所述目标位置后制动，且发送所述列车编组运行指令至所述实验室车载设备，以控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车运行至所述目标位置后制动，并与所述实验列车形成编组后进入虚拟编组模式。
28.根据本发明提供的一种列车编组运行模拟方法，所述列车智能监督模块在基于所述第一编组检测结果确定所述实验室车载设备满足预设编组条件，且基于所述第二编组检测结果确定所述实验列车满足预设编组条件的情况下，发送列车编组运行指令至所述实验列车和所述实验室车载设备，以控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车与所述实验列车在目标位置编组运行，包括：
29.所述实验室车载设备模拟虚拟列车与实验列车在所述目标位置编组运行后，所述列车智能监督模块将所述实验列车对应的车次窗以及所述实验室车载设备模拟的虚拟列车对应的车次窗转化为同一个车次窗进行追踪显示。
30.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述列车编组运行模拟方法。
31.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述列车编组运行模拟方法。
32.本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述列车编组运行模拟方法。
33.本发明提供的列车编组运行模拟装置及方法，通过仿真设备确定实验室车载设备模拟虚拟列车的目标速度，并通过实验室车载设备模拟虚拟列车在目标速度下运行，实现实验列车与模拟的虚拟列车之间的编组运行，可以判断列车真实性能是否满足设计需求，进而保证两列车编组运行的安全性和可靠性，还可以在模拟过程中进行场景故障注入，测试故障场景下列车的处理逻辑是否满足设计需求，并对列车进行极限追踪测试。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明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。
35.图1是本发明提供的列车编组运行模拟装置的结构示意图；
36.图2是本发明提供的列车编组运行模拟方法的流程示意图；
37.图3是本发明提供的列车编组运行示意图；
38.图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。
39.附图标记：
40.110：中心设备层；111：列车智能监督模块；112：列车管理中心模块；120：车站设备层；121：联锁主机；122：执行单元；123：仿真io模块；124：防雷分线柜；130：仿真设备层；131：列车仿真单元；132：轨旁仿真单元；133：测试工装单元；140：轨旁设备层；150：车辆设备层；151：实验列车；152：实验室车载设备。
具体实施方式
41.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。
42.下面结合图1-图4描述本发明的列车编组运行模拟装置及方法。
43.如图1所示，本发明实施例的列车编组运行模拟装置基于列车测试平台架构搭建。列车测试平台架构包括中心设备层110、车站设备层120、车辆设备层150、仿真设备层130以及轨旁设备层140。
44.本发明实施例的列车编组运行模拟装置主要包括实验列车151、列车模拟设备、联锁主机121以及列车智能监督模块111，列车模拟设备包括实验室车载设备152和仿真设备。
45.中心设备层110包括列车智能监督模块111(its)以及车辆管理中心模块(tmc)。列车智能监督模块111可以包括调度工作站、网关计算机、逻辑处理机、通信前置机、历史服务器以及数据库服务器。
46.车站设备层120包括联锁主机121、执行单元122以及仿真io模块123等。车辆设备层150包括实验列车151上的车载设备以及实验室车载设备152。仿真设备层130为列车模拟设备中的仿真设备。轨旁设备层140包括各种真实存在的轨旁设备，如信号机、应答器以及计轴器等支撑列车运行的基础设备。
47.需要说明的是，不同于现有技术中使用两列真实列车进行模拟测试，本实施例中通过真实的实验列车151以及列车模拟设备模拟的虚拟列车进行编组运行测试。
48.换言之，列车模拟设备用于模拟虚拟列车，并与实验列车151进行虚拟编组。其中，列车模拟设备包括实验室车载设备152和仿真设备，实验室车载设备152用于模拟列车上的车载设备，仿真设备用于动力仿真、定位仿真、驾驶操作仿真以及工装仿真等。
49.可以理解的是，执行单元122以及仿真io模块123均与联锁主机121通信连接，联锁主机121用于基于执行单元122获取轨旁设备层140的轨旁设备状态信息，并通过仿真io模块123将轨旁设备状态信息发送至列车模拟设备。
50.列车模拟设备中的仿真设备基于轨旁设备状态信息确定实验室车载设备152的定位信息以及目标速度，即确定出所模拟的虚拟列车的定位信息以及目标速度。
51.联锁主机121还用于基于仿真io模块123获取的实验室车载设备152的定位信息以及目标速度，控制实验室车载设备152模拟虚拟列车按照目标速度运行。
52.列车智能监督模块111用于发送列车编组运行指令至实验列车151和实验室车载设备152，以控制实验室车载设备152模拟虚拟列车与实验列车151在目标位置编组运行。
53.列车智能监督模块111用于获取车载控制器(vobc)、对象控制器(oc)、车辆管理中心模块提供的列车运行状态信息、信号设备的状态信息和列车位置信息等。
54.联锁主机121可以向实验列车151、列车智能监督模块111、车辆管理中心提供采集到的线路资源状态。对象控制器接收并响应列车、列车智能监督模块111以及车辆管理中心的命令，对管辖对象(如道岔)进行权限分配，并根据命令和权限的分配情况对道岔、屏蔽门等设备进行操控，从而使得实验列车151与模拟的虚拟列车能够在目标位置处进行编组运行。
55.在本实施方式中，通过仿真设备确定实验室车载设备152模拟虚拟列车的目标速度后，将目标速度输出至实验室车载设备152，通过实验室车载设备152模拟虚拟列车在目标速度下运行，并通过列车智能监督模块111发送列车编组运行指令至实验室车载设备152
和实验列车151，以控制实验室车载设备152模拟虚拟列车与实验列车151模拟在目标位置编组运行，实现虚拟列车与真实列车进行编组运行。
56.根据本发明提供的列车编组运行模拟装置，通过仿真设备确定实验室车载设备152模拟虚拟列车的目标速度，并通过实验室车载设备152模拟虚拟列车在目标速度下运行，实现实验列车151与模拟的虚拟列车之间的编组运行，可以判断列车真实性能是否满足设计需求，进而保证两列车编组运行的安全性和可靠性，还可以在模拟过程中进行场景故障注入，测试故障场景下列车的处理逻辑是否满足设计需求，并对列车进行极限追踪测试。
57.在一些实施例中，仿真设备包括：列车仿真单元131、轨旁仿真单元132和测试工装单元133。
58.列车仿真单元131可以包括仿真驾驶台以及动力仿真单元。动力仿真单元内预设有列车动力学模型，可以根据相关数据确定出目标速度。
59.需要说明的是，列车仿真单元131用于获取列车牵引制动值数据，列车仿真单元131的动力仿真单元可以基于列车牵引制动值数据计算得到发送至实验室车载设备152的定位信息以及目标速度。
60.换言之，列车仿真单元131可以确定出目标速度并将目标速度和仿真驾驶台io量进行输出，以便于实验室车载设备模拟虚拟列车运行。
61.可以理解的是，仿真驾驶台可以模拟虚拟列车的驾驶操作，并输出仿真驾驶台io量。动力仿真单元用于输出虚拟列车的目标速度。
62.轨旁仿真单元132用于通过仿真io模块123获取并显示轨旁设备状态信息。轨旁仿真单元132与列车仿真单元131之间通信连接，轨旁仿真单元132接收列车仿真单元131输出的目标速度和仿真驾驶台io量。
63.需要说明的是，动力仿真单元、仿真驾驶台以及实验室车载设备152均与测试工装单元133通信连接。测试工装单元133可以将轨旁设备状态信息、目标速度以及仿真驾驶台io量转发至实验室车载设备152，实验室车载设备152可以根据仿真驾驶台io量模拟虚拟列车的驾驶台操作。
64.根据本发明实施例的列车编组运行模拟装置，通过设置列车仿真单元131，可以模拟得到虚拟列车的仿真驾驶台io量以及目标速度，进而便于实验室车载设备152模拟虚拟列车的运行。
65.在一些实施例中，本发明实施例的列车编组运行模拟装置，还包括列车管理中心模块112，列车管理中心模块112用于接收列车智能监督模块111发送的列车线路资源状态信息，并基于列车线路资源状态信息生成并发送列车管理控制指令至列车智能监督模块111；列车智能监督模块111通过联锁主机121将列车管理控制指令发送至执行单元122；执行单元122执行列车管理控制指令，以对列车线路资源进行调配。
66.可以理解的是，列车管理中心模块112在接收到列车线路资源状态信息后，可以将需要编组的两辆列车的线路资源进行匹配，确保需要编组的两辆列车所在线路在需要编组的时间段内是空闲状态，且在编组时间段内将两条线路进行并轨，以便需要编组的两辆列车可以进入同一轨道以完成编组。
67.可以理解的是，本发明实施例的列车编组运行模拟装置，还包括轨旁设备层140，轨旁设备层140用于将轨旁设备状态信息发送至执行单元122。
68.在此基础上，连锁主机可以通过执行单元122获取轨旁设备状态信息，并将轨旁设备状态信息过仿真io模块123发送至列车模拟设备。
69.可以理解的是，轨旁设备层140含有信号机、计轴器、应答器以及转辙机等设备。
70.信号机是铁路及城市轨道交通的轨旁基础设备，以地面信号为主体信号的铁路信号系统；城市轨道交通以车载信号为主体信号，正线区段一般不设信号机，只有在道岔区段，为了调车作业的需要而设置地面信号机。信号机包括出站信号机、进路信号机以及通过信号机等。
71.计轴器是用于完成计算车辆进出区段的轮轴数，分析计算区段是否有车占用的一种技术设备。
72.应答器设备用于向列车智能监督模块111传送线路基本参数、线路速度、特殊定位、列车运行目标数据、临时限速、车站进路等固定和实时可变的信息，用于在特定地点实现地面与列车间的相互通信。
73.在本实施方式中，轨旁设备层140可以获取各个轨旁设备的轨旁设备状态信息，以便于列车模拟设备模拟虚拟列车进行运行。
74.在一些实施例中，本发明实施例的列车编组运行模拟装置，还包括防雷分线柜124。防雷分线柜124属于车辆设备层150。
75.轨旁设备层140通过防雷分线柜124与执行单元122通信连接。
76.可以理解的是，防雷分线柜124可以用于隔离室内外设备，加入防雷分线柜124可以防雷。
77.进一步，在本发明提供的列车编组运行模拟装置中，通过室内有线网及室外车地无线网，两列车完成自身速度及位置的相互传输。
78.实验室车载设备152，即模拟的虚拟列车，通过室内有线网与列车智能监督模块111通信，实验列车151上车载设备通过车地无线网与列车智能监督模块111通信。实验室车载设备152和实验列车151的车载设备向列车智能监督模块111传输列车运行状态信息、信号设备的状态信息和列车位置信息等，同时列车智能监督模块111向实验列车151的车载设备和实验室车载设备152发送组编命令、解编命令、运行计划等信息。
79.联锁主机121通过执行单元122采集轨旁设备状态信息，并向轨旁设备层140发送驱动命令。仿真io模块123从联锁主机121获取轨旁设备状态，完成仿真轨旁与联锁主机121的数据采集和驱动的交互。仿真轨旁单元从仿真io模块123获取真实轨旁信息，根据仿真动力模型获取虚拟列车的目标速度，将真实轨旁信息直接反馈在界面，并将虚拟列车的目标速度、轨旁设备信息发送给实验室车载设备152。
80.仿真驾驶台通过测试工装单元133与实验室车载设备152进行驾驶台io量的传输，通过模拟量板卡将列车自动驾驶系统(ato)模拟量传输给实验室车载设备152。
81.下面对本发明提供的列车编组运行模拟方法进行描述，下文描述的列车编组运行模拟方法与上文描述的列车编组运行模拟装置可相互对应参照。
82.可以理解的是，本发明提供的列车编组运行模拟方法应用于上述实施例中的列车编组运行模拟装置。
83.如图2所示，在本实施方式中，基于上述列车编组运行模拟装置的列车编组运行模拟方法，主要包括步骤210和步骤220。
84.步骤210，联锁主机控制实验室车载设备模拟虚拟列车在目标速度下运行。
85.步骤220，列车智能监督模块发送列车编组运行指令至实验列车和实验室车载设备，以控制实验室车载设备模拟虚拟列车与实验列车在目标位置编组运行。
86.可以理解的是，联锁主机控制实验室车载设备模拟虚拟列车在目标速度下运行，以使得实验室车载设备模拟虚拟列车可以运行至目标位置。
87.在本实施方式中，虚拟列车的目标速度可以与实验列车的运行速度相同或者不同，目标速度可以是变速也可以是匀速，可以根据虚拟列车与实验列车对应的位移差值以及需要编组的时刻，以及实验列车的运行速度，调整仿真驾驶台的操作并确定虚拟列车的目标速度。
88.列车智能监督模块发送列车编组运行指令至实验列车和实验室车载设备，控制实验列车运行至目标位置执行编组操作，以及控制实验室车载设备模拟虚拟列车运行至目标位置执行编组操作，进而完成虚拟编组，可以判断列车真实性能是否满足设计需求，进而保证两列车编组运行的安全性和可靠性。
89.根据本发明提供的列车编组运行模拟方法，通过仿真设备确定实验室车载设备模拟虚拟列车的目标速度，并通过实验室车载设备模拟虚拟列车在目标速度下运行，实现实验列车与模拟的虚拟列车之间的编组运行，可以判断列车真实性能是否满足设计需求，进而保证两列车编组运行的安全性和可靠性，还可以在模拟过程中进行场景故障注入，测试故障场景下列车的处理逻辑是否满足设计需求，并对列车进行极限追踪测试。
90.在一些实施例中，列车智能监督模块发送列车编组运行指令至实验列车和实验室车载设备，以控制实验室车载设备模拟虚拟列车与实验列车在目标位置编组运行，包括：列车智能监督模块发送编组检测指令至实验列车和实验室车载设备，以获取实验室车载设备返回的第一编组检测结果和实验列车返回的第二编组检测结果。
91.列车智能监督模块在基于第一编组检测结果确定实验室车载设备满足预设编组条件，且基于第二编组检测结果确定实验列车满足预设编组条件的情况下，发送列车编组运行指令至实验列车和实验室车载设备，以控制实验室车载设备模拟虚拟列车与实验列车在目标位置编组运行。
92.可以理解的是，在实验列车与虚拟列车进行编组前，需要执行虚拟编组的准备操作。列车智能监督模块发送编组检测指令至实验室车载设备和实验列车，可以验列车检测自身是否满足预设编组条件，实验室车载设备检测虚拟列车是否满足预设编组条件。
93.若实验列车与虚拟列车均满足预设编组条件后，实验列车通过实验室有线网络向列车智能监督模块发送“编组命令成功回执”，实验室车载设备模拟虚拟列车通过车地通信网络，向列车智能监督模块发送“编组命令成功回执”。
94.列车智能监督模块在接收到实验列车以及虚拟列车发送的“编组命令成功回执后”，发送列车编组运行指令至实验室车载设备和实验列车，以控制实验室车载设备模拟虚拟列车与实验列车在目标位置编组运行。
95.在一些实施例中，列车智能监督模块在基于第一编组检测结果确定实验室车载设备满足预设编组条件，且基于第二编组检测结果确定实验列车满足预设编组条件的情况下，发送列车编组运行指令至实验列车和实验室车载设备，以控制实验室车载设备模拟虚拟列车与实验列车在目标位置编组运行，包括：列车智能监督模块在基于第一编组检测结
果确定实验室车载设备满足预设编组条件，且基于第二编组检测结果确定实验列车满足预设编组条件的情况下，发送列车编组运行指令至实验列车，以控制实验列车运行至目标位置后制动，且发送列车编组运行指令至实验室车载设备，以控制实验室车载设备模拟虚拟列车运行至目标位置后制动，并与实验列车形成编组后进入虚拟编组模式。
96.可以理解的是，目标位置可以是设定的站台，在实验列车和虚拟列车均到达了设定的站台后，均停车制动并配置编组状态下的紧急制动率，实验列车根据信号的指令完成紧急制动率的配置，实验室车载设备根据仿真动力学完成紧急制动率配置。
97.实验列车和虚拟列车紧急制动配置成功，且均满足预设的编组条件后，形成编组进入虚拟编组模式，并向列车智能监督模块反馈编组建立成功，编组列车根据后续运行计划发车，开始编组运行，能够保证列车安全编组运行。
98.在一些实施例中，列车智能监督模块在基于第一编组检测结果确定实验室车载设备满足预设编组条件，且基于第二编组检测结果确定实验列车满足预设编组条件的情况下，发送列车编组运行指令至实验列车和实验室车载设备，以控制实验室车载设备模拟虚拟列车与实验列车在目标位置编组运行，包括：实验室车载设备模拟虚拟列车与实验列车在目标位置编组运行后，列车智能监督模块将实验列车对应的车次窗以及实验室车载设备模拟的虚拟列车对应的车次窗转化为同一个车次窗进行追踪显示。
99.可以理解的是，列车智能监控模块将虚拟列车的车次窗与实验列车的车次窗转化为同一个车次窗后，即将实验列车与虚拟列车标记为同一列车，由原来的两个车次号转变为进行车次号进行跟踪管理，节省了资源。
100.在一些实验场景下，如图3所示，基于本发明提供的列车编组运行模拟装置实现列车编组运行模拟方法，具体包括单元列车编组建立、编组列车运行、编组列车折返、编组列车计划解编等步骤。
101.一、单元列车编组建立：
102.首先需要进行虚拟编组准备。虚拟列车(a车)和实验列车142(b车)分别停靠在站台1的主线和支线上，虚拟列车为领头车a，并由实验室车载设备模拟，实验列车为跟随车b。
103.列车智能监督模块发送编组检测指令，编组检测指令中包含编组的两列车编号、两列车的前后关系、编组建立地点(站台2)信息。
104.两列车载收到编组检测指令后，各自检查“编组建立条件”，并相互通过车地无线网络，发送“编组建立条件”检查结果信息。
105.两列车“编组建立条件”检查均通过后，虚拟列车通过实验室有线网络，向列车智能监督模块发送“编组命令成功回执”。实验列车通过车地通信网络，向列车智能监督模块发送“编组命令成功回执”。此时，虚拟列车根据编组运行指令向站台2运行，到达停车点且停稳后(此操作只在轨旁显示)，实验列车以配置后制动率防护模型，运行到编组建立地点。
106.然后，两辆列车到达编组地点。虚拟列车到达编组地点后不进行开门作业，按计划等待实验列车。实验列车运行到编组地点停车后，两车同时进行开门作业，虚拟列车及轨道上实验列车开关门作业均在仿真轨旁上显示。
107.轨旁上两车按照虚拟编组停车点停稳后，两车向地面oc发送开关门请求信息，柔性屏蔽门根据不同编组信息，提前移动到相应位置，列车及柔性屏蔽门均准备完成后，进行对位开关门作业。
108.最后，进入虚拟编组阶段。两列车都到达站台2后，在停车状态配置编组状态下的紧急制动率，轨道上实验列车根据信号的指令完成紧急制动率的配置，实验室车载设备根据仿真动力模型完成紧急制动率配置。
109.两列车紧急制动配置成功，且检查“编组建立条件”通过后，形成编组进入虚拟编组模式，并向列车智能监督模块反馈编组建立成功，编组列车根据后续运行计划发车，开始编组运行。
110.列车智能监督模块将两单元列车标记为一列车，由原来的两个车次窗转变为一个车次窗进行追踪显示，由原来的两个车次号转变为一个车次号进行管理。
111.二、编组列车运行：
112.首先保证编组列车在区间运行。编组虚拟列车按默认制动率模型追踪前车；编组实验列车按配置后制动率模型追踪编组虚拟列车。编组实验列车的ito在车载itp防护的基础上，以追踪虚拟列车的距离为目标进行运行控制。
113.编组列车驶过对应的资源锁后，各自释放对应的资源锁，室内仿真轨旁通过仿真io模块获取来自真实联锁上轨旁设备状态，在仿真轨旁单元上直接显示，达到真实轨旁设备，直接在仿真轨旁单元上映射出来的效果。
114.编组运行过程中，编组列车持续检查“编组运行条件”，如果不满足，则退出虚拟编组，报警提示人工介入处置。
115.然后，编组列车进站。编组列车满足进站条件，如：站台门关闭、紧急停车按钮未按下等，与fao系统进站条件一致。编组列车的实验列车和虚拟列车对应各自停车点精确停车。
116.编组列车均停车后，向列车智能监督模块汇报停稳信息，列车智能监督模块显示停稳状态。编组列车进站时触发车内及站台广播、pis。
117.然后，编组列车站台作业。柔性屏蔽门根据列车智能监督模块发过来的列车运行计划，在列车进站前确认车门位置，通过柔性屏蔽门滑轨，将屏蔽门移动到相应位置，编组列车进展停准停稳后，车载向地面itp发送开关屏蔽门信息，进行对位开关屏蔽门作业。编组列车停稳后，施加制动。
118.最后，编组列车出站。编组列车满足出站条件，编组列车以虚拟编组模式同步启动，虚拟列车和实验列车按不同的牵引力控制列车出站，运行出站条件包括门关闭状态、紧急停车按钮未按下等，与fao系统出站条件一致。站台发车时，列车自动触发离站广播。
119.三、编组列车折返：
120.两列车以编组模式运行到站台3；两列车在站台3进行折返换端；两列车实现信息交互，均停准停稳后，进行折返换端；两列车换端后，编组的前后车次序互换；折返后防护模型切换，b列车为默认制动率，a列车为配置后制动率；根据新的前后车关系重新配置紧急制动率，紧急制动配置成功，且两列车满足“编组建立条件”，继续虚拟编组模式编组运行。
121.四、编组列车计划解编：
122.编组列车由东向西运行至站台2，并停稳。两列车分别向its汇报停稳，its收到两车的停稳信息后，向两车发送编组解除指令。两列车收到编组解除指令后，列车a的控制模式由“配置后制动率”切换为“默认制动率”，车载itp退出编组虚拟编组模式，转为fam模式。车载itp向车辆发送恢复紧急制动率配置信息，车辆根据信号要求将紧急制动率配置为默
认档位，并向信号反馈。紧急制动配置恢复成功后，使用恢复后的默认紧急制动率，并向列车智能监督模块反馈解编成功。列车智能监督模块的界面上将虚拟编组列车的车次窗，转变为单列车车次窗，进行独立显示，并按照独立车次号进行管理。
123.综上，在本发明提供的列车编组运行模拟方法中，仿真设备确定虚拟列车的目标速度后，将目标速度输出至实验室车载设备，通过实验室车载设备模拟虚拟列车在目标速度下运行，并通过列车智能监督模块发送列车编组运行指令至实验室车载设备和实验列车，以控制实验室车载设备模拟虚拟列车与实验列车模拟在目标位置编组运行，实现虚拟列车与实验列车进行编组运行。
124.在本实施方式中，通过虚拟编组，可以判断列车真实性能是否满足设计需求，进而保证两列车编组运行的安全性和可靠性。此外，还可以在本发明提供的模拟装置中进行场景故障注入，当出现设定的故障场景时，实验列车处理逻辑是否满足设计需求，以及对实验列车进行极限追踪测试。
125.图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(communications interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行列车编组运行模拟方法，该方法包括：联锁主机控制实验室车载设备模拟虚拟列车在目标速度下运行；列车智能监督模块发送列车编组运行指令至实验列车和实验室车载设备，以控制实验室车载设备模拟虚拟列车与实验列车在目标位置编组运行。
126.此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
127.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的列车编组运行模拟方法，该方法包括：联锁主机控制实验室车载设备模拟虚拟列车在目标速度下运行；列车智能监督模块发送列车编组运行指令至实验列车和实验室车载设备，以控制实验室车载设备模拟虚拟列车与实验列车在目标位置编组运行。
128.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的列车编组运行模拟方法，该方法包括：联锁主机控制实验室车载设备模拟虚拟列车在目标速度下运行；列车智能监督模块发送列车编组运行指令至实验列车和实验室车载设备，以控制实验室车载设备模拟虚拟列车与实验列车在目标位置编组运行。
129.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。
130.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。
131.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。

技术特征：
1.一种列车编组运行模拟装置，其特征在于，包括：实验列车，列车模拟设备，所述列车模拟设备用于模拟虚拟列车，并与所述实验列车进行虚拟编组；所述列车模拟设备包括实验室车载设备和仿真设备；联锁主机，所述联锁主机用于基于执行单元获取轨旁设备状态信息，并通过仿真io模块将所述轨旁设备状态信息发送至所述列车模拟设备；所述仿真设备基于所述轨旁设备状态信息确定所述实验室车载设备的定位信息以及目标速度；所述联锁主机还用于基于所述仿真io模块获取的所述实验室车载设备的定位信息以及目标速度，控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车按照所述目标速度运行；列车智能监督模块，所述列车智能监督模块用于发送列车编组运行指令至所述实验列车和所述实验室车载设备，以控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车与所述实验列车在目标位置编组运行。2.根据权利要求1所述的列车编组运行模拟装置，其特征在于，所述仿真设备包括：列车仿真单元、轨旁仿真单元和测试工装单元；所述列车仿真单元用于确定所述目标速度，以及输出所述目标速度和仿真驾驶台io量；所述轨旁仿真单元用于通过所述仿真io模块获取并显示所述轨旁设备状态信息，所述轨旁仿真单元接收所述列车仿真单元输出的所述目标速度和所述仿真驾驶台io量；所述测试工装单元用于将所述轨旁设备状态信息、所述目标速度以及所述仿真驾驶台io量转发至所述实验室车载设备，所述仿真驾驶台io量用于所述实验室车载设备模拟虚拟列车的驾驶台操作。3.根据权利要求2所述的列车编组运行模拟装置，其特征在于，所述列车仿真单元用于获取列车牵引制动值数据，并基于所述列车牵引制动值数据计算得到发送至所述实验室车载设备的定位信息以及所述目标速度。4.根据权利要求1所述的列车编组运行模拟装置，其特征在于，还包括：列车管理中心模块，所述列车管理中心模块用于接收所述列车智能监督模块发送的列车线路资源状态信息，并基于所述列车线路资源状态信息生成并发送列车管理控制指令至所述列车智能监督模块；所述列车智能监督模块通过所述联锁主机将所述列车管理控制指令发送至所述执行单元；所述执行单元执行所述列车管理控制指令，以对列车线路资源进行调配。5.根据权利要求1-4任一项所述的列车编组运行模拟装置，其特征在于，还包括：轨旁设备层，所述轨旁设备层用于将所述轨旁设备状态信息发送至所述执行单元。6.根据权利要求5所述的列车编组运行模拟装置，其特征在于，还包括：防雷分线柜，所述轨旁设备层通过所述防雷分线柜与所述执行单元通信连接。7.一种基于如权利要求1-6中任一项所述的列车编组运行模拟装置的列车编组运行模拟方法，其特征在于，包括：联锁主机控制实验室车载设备模拟虚拟列车在目标速度下运行；列车智能监督模块发送列车编组运行指令至实验列车和所述实验室车载设备，以控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车与所述实验列车在目标位置编组运行。
8.根据权利要求7所述的列车编组运行模拟方法，其特征在于，所述列车智能监督模块发送列车编组运行指令至实验列车和所述实验室车载设备，以控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车与所述实验列车在目标位置编组运行，包括：所述列车智能监督模块发送编组检测指令至所述实验列车和所述实验室车载设备，以获取所述实验室车载设备返回的第一编组检测结果和所述实验列车返回的第二编组检测结果；所述列车智能监督模块在基于所述第一编组检测结果确定所述实验室车载设备满足预设编组条件，且基于所述第二编组检测结果确定所述实验列车满足预设编组条件的情况下，发送列车编组运行指令至所述实验列车和所述实验室车载设备，以控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车与所述实验列车在目标位置编组运行。9.根据权利要求8所述的列车编组运行模拟方法，其特征在于，所述列车智能监督模块在基于所述第一编组检测结果确定所述实验室车载设备满足预设编组条件，且基于所述第二编组检测结果确定所述实验列车满足预设编组条件的情况下，发送列车编组运行指令至所述实验列车和所述实验室车载设备，以控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车与所述实验列车在目标位置编组运行，包括：所述列车智能监督模块在基于所述第一编组检测结果确定所述实验室车载设备满足预设编组条件，且基于所述第二编组检测结果确定所述实验列车满足预设编组条件的情况下，发送所述列车编组运行指令至所述实验列车，以控制所述实验列车运行至所述目标位置后制动，且发送所述列车编组运行指令至所述实验室车载设备，以控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车运行至所述目标位置后制动，并与所述实验列车形成编组后进入虚拟编组模式。10.根据权利要求8所述的列车编组运行模拟方法，其特征在于，所述列车智能监督模块在基于所述第一编组检测结果确定所述实验室车载设备满足预设编组条件，且基于所述第二编组检测结果确定所述实验列车满足预设编组条件的情况下，发送列车编组运行指令至所述实验列车和所述实验室车载设备，以控制所述实验室车载设备模拟虚拟列车与所述实验列车在目标位置编组运行，包括：所述实验室车载设备模拟虚拟列车与实验列车在所述目标位置编组运行后，所述列车智能监督模块将所述实验列车对应的车次窗以及所述实验室车载设备模拟的虚拟列车对应的车次窗转化为同一个车次窗进行追踪显示。

技术总结
本发明提供一种列车编组运行模拟装置及方法，所述装置包括实验列车、列车模拟设备、联锁主机以及列车智能监督模块，列车模拟设备包括实验室车载设备和仿真设备，所述列车模拟设备用于模拟虚拟列车，并与所述实验列车进行虚拟编组。本发明的列车编组运行模拟装置，通过仿真设备确定实验室车载设备模拟虚拟列车的目标速度，并通过实验室车载设备模拟虚拟列车在目标速度下运行，实现实验列车与模拟的虚拟列车之间的编组运行，可以判断列车真实性能是否满足设计需求，进而保证两列车编组运行的安全性和可靠性，还可以在模拟过程中进行场景故障注入，测试故障场景下列车的处理逻辑是否满足设计需求，并对列车进行极限追踪测试。并对列车进行极限追踪测试。并对列车进行极限追踪测试。


技术研发人员：周树林
受保护的技术使用者：交控科技股份有限公司
技术研发日：2022.11.21
技术公布日：2023/3/14