一种真实列车和仿真列车交互运行的系统及方法与流程

1.本发明涉及轨道交通仿真技术领域，特别涉及一种真实列车和仿真列车交互运行的系统及方法。


背景技术：

2.在信号系统或者列车运行控制系统，尤其是新研制的信号系统或列车运行控制系统，上线运营之前，往往要进行室内仿真测试和试验线(或试车线)运行试验，以对其功能和性能进行检验，其中多车追踪试验是非常重要的一个环节和内容。
3.在试验线进行多车追踪试验时，由于成本和大多数试验线线路条件所限，一般只能运行一至两辆真实列车。为了达到多车追踪试验的目的，一般情况下通过人工方式，或通过简单的定时控制装置控制轨道电路继电器的方式，占用和出清相应的轨道区段，以模拟真实列车以外的其他列车的运行情况，达到试验目的。
4.但上述方法往往难以精确的模拟真实列车和车载控制系统的运行性能和表现，不能达到很好的试验效果。并且对于采用ctcs-n新型列控系统这类不完全采用物理手段(轨道电路或计轴)检测列车占用的系统来说，上述传统的方式完全不能满足追踪试验的需求。
5.另外，铁路管理部门、铁路相关院校建设实训基地和实训线路的过程中，因场地和条件的限制，也存在真实列车和仿真列车交互运行的需求，以节约建设成本。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种真实列车和仿真列车交互运行的系统，能够精确模拟真实列车的运行性能，实现真实列车和仿真列车在真实系统与仿真系统中交互运行，满足了试验线对列车进行多车追踪实验的需求，有助于检测新的列车运行控制系统的安全性能。
7.为了达到上述目的，本发明提供一种真实列车和仿真列车交互运行的系统，包含：真实系统、仿真系统和接口模块；
8.所述真实系统包含：真实列车、真实轨道、真实轨旁设备和真实信号系统；所述真实信号系统用于控制真实列车在真实轨道上正常行驶；
9.所述仿真系统通过软件实现，其包含：仿真列车和轨旁仿真系统；所述轨旁仿真系统具有与真实系统对应的仿真车站、仿真轨道、仿真轨旁设备；所述仿真列车在所述仿真轨道上运行；
10.通过接口模块在真实信号系统与轨旁信号系统中实时同步真实列车与仿真列车的行车信息，所述行车信息包含：位置信息、进路信息、轨道区段的占用/出清状态、信号显示状态；轨旁仿真系统基于真实列车的位置信息控制仿真列车在仿真轨道上加车；通过真实信号系统为真实列车和仿真列车计算、发送对应的移动授权，实现真实列车、仿真列车在真实系统、仿真系统中交互运行。
11.可选的，所述真实轨旁设备包含：信号机、轨道电路、转辙机、计轴、应答器中的任一种或多种。
12.可选的，真实信号系统包含：中心ctc、车站ctc、联锁系统、车站列控系统、中心列控系统；
13.所述中心ctc向所述车站ctc下达真实列车和仿真列车的运行计划；
14.车站ctc根据所述运行计划自动生成进路控制指令并发送给所述联锁系统；
15.联锁系统基于所述进路控制指令控制所述真实轨旁设备，完成进路的自动排列；
16.所述中心列控系统基于中心ctc发送的临时限速命令，实现对轨道电路进行数字编码、生成和选择应答器的报文；
17.所述车站列控中心用于向应答器发送所述报文,所述报文包含：接车进路信息、临时限速信息以及进站信号机降级显示。
18.可选的，所述真实列车设有车载列控系统，所述车载列控系统包含：列车自动防护系统和/或列车自动驾驶系统；所述仿真列车设有仿真车载列控系统，所述仿真车载列控系统具有与车载列控系统相同的功能。
19.可选的，所述真实轨旁设备还包含无线通信系统，其无线信号连接在中心列控系统与车载列控系统之间，用于向车载列控系统无线发送所述报文。
20.可选的，在ctcs-2级及以下真实信号系统中，真实列车的移动授权来自于真实系统中的轨道电路发码和/或信号机指示，所述轨道电路发码和/或信号机指示被同步至轨旁仿真系统中，用于对仿真列车进行移动授权；在ctcs-3级及以上的真实信号系统中，仿真列车和真实列车的移动授权均来自于真实系统中的中心列控系统。
21.可选的，所述接口单元包含硬件接口单元；所述硬件接口单元包含第一接口单元、第二接口单元，分别信号连接与联锁系统、车站列控系统关联的所述轨道继电器；轨旁仿真系统通过第一接口单元、第二接口单元改变与仿真列车占用的虚拟轨道区段对应的真实系统中的轨旁继电器的状态；联锁系统、车站列控系统基于采集到的对应轨道继电器状态，在真实系统中将对应轨道区段置为占用或出清，实现仿真列车在真实系统中运行。
22.可选的，所述接口单元还包含软件接口单元；所述软件接口单元包含：第三接口单元、第四接口单元，分别信号连接联锁系统、车站列控系统中预留给维护系统的接口；轨旁仿真系统通过所述第三接口单元、第四接口单元中的一个或多个获取真实列车的行车信息。
23.可选的，软件接口单元还包含第五接口单元和第六接口单元；所述第五接口单元信号连接车站ctc预留给维护系统的接口；所述第六接口单元信号连接中心ctc，轨旁仿真系统通过所述第五接口单元、第六接口单元中的任一个或多个获取真实列车的行车信息。
24.可选的，在ctcs-3级及以上的真实信号系统中，中心列控系统还包含与仿真车载列控系统通信连接的第七接口，仿真车载列控系统通过所述第七接口向中心列控系统发送仿真列车的行车信息、停准停稳信息；中心列控系统通过第七接口向仿真车载列控系统发送移动授权。
25.本发明还提供一种真实列车和仿真列车交互运行的方法，通过本发明的真实列车和仿真列车交互运行的系统实现的，所述方法包含步骤：
26.s1、轨旁仿真系统通过软件接口单元获取真实列车的行车信息，并基于真实列车的行车信息，将与真实列车所在位置对应的仿真轨道区段显示为占用；
27.s2、轨旁仿真系统验证仿真列车的加车位置是否合法，若合法，在轨旁仿真系统中
将与仿真列车加车位置对应的仿真轨道区段的状态显示为占用；通过硬件接口单元，在真实系统中将与该仿真轨道区段对应的真实轨道区段显示为占用；
28.s3、在真实系统中为仿真列车办理进路，并开放相应信号；进路状态和信号开放状态被同步至仿真系统中；
29.s4、在仿真系统中启动仿真列车；基于仿真列车的仿真轨道区段占用、出清状态，轨旁仿真系统通过硬件接口单元向真实系统输出对应真实轨道区段的占用、出清信号，在真实系统中更新对应真实轨道区段的占用、出清状态；
30.s5、真实列车具备发车条件时，在真实系统中，为真实列车办理发车进路并开放对应信号；启动真实列车，与仿真车追踪运行；真实列车和仿真列车追踪运行过程中，在真实信号系统与轨旁信号系统中实时同步真实列车与仿真列车的行车信息；
31.s6、追踪运行结束，在仿真系统中删除仿真列车；在真实系统中，将被仿真列车占用的真实轨道区段的状态更新为出清。
32.可选的，步骤s2中，当仿真列车的加车位置与真实列车的位置不冲突，仿真列车的加车位置合法；步骤s5中，真实列车与仿真列车的位置不冲突时，真实列车具备发车条件。
33.可选的，步骤s2中所述通过硬件接口单元，在真实系统中将与该仿真轨道区段对应的真实轨道区段显示为占用，包含：
34.s21、轨旁仿真系统通过硬件接口单元向联锁系统、车站列控系统中对应的轨旁继电器发送仿真列车的轨道区段占用信号，真实系统中对应的轨旁继电器动作；
35.s22、真实系统中，联锁系统、车站列控系统基于对应轨旁继电器的回采信号，将与仿真列车加车位置对应的真实轨道区段的状态设置为占用。
36.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
37.1)本发明的真实列车和仿真列车交互运行的系统具有高度仿真的轨旁仿真系统和仿真列车，仿真列车能够在轨旁仿真系统中模拟真实列车运行，且仿真列车的移动授权、进路办理、信号开放均与真实列车相同。本发明还通过接口单元实现在真实系统与仿真系统中，实时交互真实列车与仿真列车的行车信息，实现在真实系统/仿真系统中自动化地同步更新与仿真列车/真实列车所在位置对应的真实/仿真轨道区段的出清、占用状态以及信号状态，使得真实列车与仿真列车同时在真实系统与仿真系统中运行。本发明满足了试验线对列车进行多车追踪实验的需求，能够帮助检测新的列车运行控制系统的安全性能，检测结果真实可靠。
38.2)本发明中，仿真列车和真实列车的数量仅受限于真实列车运行线路的条件和容量，可以使更多数量的仿真列车和真实列车在仿真系统与真实系统中追踪运行，且无需依赖于人工进行多车追踪实验，实验数据自真实系统和仿真系统中实时采集，多车追踪的实验结果更加真实可靠，实验结果具有很好的现实价值。
39.3)本发明适用于不同制式和等级的真实信号系统，且无需修改真实信号系统中的任何系统软件，即可实现仿真系统和真实系统之间的信息交互。不会对真实系统的正常运行产生任何不利影响。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地
介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，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：
41.图1为本发明的真实列车和仿真列车交互运行的系统的结构示意图；
42.图2为本发明的真实列车和仿真列车交互运行的流程示意图；
43.图3为本发明实施例一中，真实列车和仿真列车交互运行的系统的结构示意图。
具体实施方式
44.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，所描述的实施例仅仅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。
45.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
46.还应当理解，在此本技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本技术。如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
47.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
48.如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0049]
另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0050]
本发明提供一种真实列车和仿真列车交互运行的系统，如图1所示，包含：真实系统1、仿真系统2和接口模块。
[0051]
如图1所示，所述真实系统1包含：真实列车11、真实轨道、真实轨旁设备21和真实信号系统。所述真实信号系统用于控制真实列车11在真实轨道上正常行驶。
[0052]
如图1所示，所述真实轨旁设备21包含：信号机、轨道电路、转辙机、轨道继电器、应答器、基站中的任一种或多种。
[0053]
如图1所示，所述真实信号系统包含：中心ctc.16(centralized traffic control调度集中)、车站ctc.15、联锁系统14、车站列控系统13、中心列控系统17。本实施例中的真实信号系统为ctcs-3(ctcs，china train control system中国列车控制系统)级以上的真实信号系统，本发明也适用于其他级别的真实信号系统，例如ctcs-2级及以下的真实信号系统，本发明不受信号系统等级的限制。
[0054]
所述中心ctc.16向所述车站ctc.15下达真实列车11和仿真列车102的运行计划。车站ctc.15根据所述运行计划自动生成进路控制指令并发送给所述联锁系统14。联锁系统14基于所述进路控制指令控制所述真实轨旁设备21，完成进路的自动排列。所述中心列控
系统17基于中心ctc.16发送的临时限速命令，实现对轨道电路进行数字编码、生成和选择应答器的报文。所述车站列控中心向应答器发送所述报文,所述报文包含：接车进路信息、临时限速信息以及进站信号机降级显示。
[0055]
如图1所示，所述真实列车11设有车载列控系统12，所述车载列控系统12包含：列车自动防护系统(atp，automatic train protection)，外围传感器(图中未示出)及通信设备(图中未示出)。真实列车11通过外围传感器接收应答器发送的报文。有些真实列车11还设有列车自动驾驶系统(ato，automatic train operation)。
[0056]
如图1所示车载列控系统12通过车载天线20与所述基站19进行无线通信，以接收所述报文，车载列控系统12基于接收的报文获得移动授权。中心列控系统17还通过无线通信系统18连接基站19，车载列控系统12通过基站19向中心列控系统17发送对应真实列车11的行车信息。所述行车信息包含：位置信息、进路信息、轨道区段的占用/出清状态、信号显示状态等。
[0057]
所述仿真系统2通过软件实现，其包含：仿真列车102和轨旁仿真系统101。所述轨旁仿真系统101具有与真实系统1的真实车站、真实轨道、真实轨旁设备21对应的仿真车站、仿真轨道、仿真轨旁设备。所述仿真列车102在所述仿真轨道上运行。所述仿真列车102设有仿真车载列控系统103，所述仿真车载列控系统103具有与车载列控系统12相同的功能(处理临时限速、应答器报文、轨道发码等)。
[0058]
在ctcs-2级及以下真实信号系统中，真实列车11的移动授权来自于真实系统1中的轨道电路发码和/或信号机指示，所述轨道电路发码和/或信号机指示被同步至轨旁仿真系统101中，用于对仿真列车102进行移动授权。在ctcs-3级及以上的真实信号系统中，仿真列车102和真实列车11的移动授权均来自于真实系统1中的中心列控系统17。
[0059]
所述接口模块用于在真实信号系统与轨旁信号系统中实时同步更新真实列车11与仿真列车102的所述行车信息，实现真实列车11、仿真列车102在真实系统1、仿真系统2中交互运行。需要说明的是，本发明中所述的仿真列车102在真实系统1中运行指的是：基于仿真列车102在仿真系统2中的行车信息在真实系统1中改变对应真实轨道区段的占用/出清状态和信号状态。本发明中所述的真实列车11在仿真系统2中运行指的是：基于真实列车11在真实系统1中的行车信息在仿真系统2中改变对应仿真轨道区段的占用/出清状态和信号状态。本发明所述的交互运行，是指：真实系统1、仿真系统2通过接口模块实时交互真实列车11、仿真列车102的行车信息的情况下，实现真实列车11、仿真列车102同时在真实系统1和仿真系统2中运行。
[0060]
所述接口单元包含硬件接口单元105和软件接口单元106。
[0061]
如图1所示，所述硬件接口单元105包含第一接口单元、第二接口单元，分别信号连接与联锁系统14、车站列控系统13关联的所述轨道继电器。轨旁仿真系统101通过第一接口单元、第二接口单元改变与仿真列车102占用的虚拟轨道区段对应的轨旁继电器(真实系统1中)的状态；联锁系统14、车站列控系统13基于采集到的对应轨道继电器(真实系统1中)状态，在真实系统1中将对应轨道区段置为占用或出清，实现仿真列车102在真实系统1中运行。可以通过硬件接口单元105向真实系统1实时反映仿真列车102在仿真系统2中运行时的轨道区段占用状态。
[0062]
所述软件接口单元106包含：第三至第七接口单元。
[0063]
如图1所示，所述第三接口单元、第四接口单元分别信号连接联锁系统14、车站列控系统13中预留给维护系统的接口。所述第五接口单元信号连接车站ctc.15预留给维护系统的接口。所述第六接口单元信号连接中心ctc.16。轨旁仿真系统101通过所述第三接口单元至第六接口单元中的任一个或多个获取真实列车11的行车信息。
[0064]
在ctcs-3级及以上的真实信号系统中，中心列控系统17还包含与仿真车载列控系统103通信连接的第七接口，仿真车载列控系统103通过所述第七接口向中心列控系统17发送仿真列车102的行车信息、停准停稳信息。中心列控系统17通过第七接口向仿真车载列控系统103发送移动授权。本发明中通过硬件接口单元105和第七接口中的任一个或多个，将仿真列车102的行车情况反映到真实系统1中。本发明中真实车载列控系统12与中心列控系统17之间、仿真车载列控系统103与中心列控系统17之间具有相同的通信协议。
[0065]
本发明还提供一种真实列车和仿真列车交互运行的方法，通过本发明的真实列车和仿真列车交互运行的系统实现的，如图2所示，所述方法包含步骤：
[0066]
s1、轨旁仿真系统101通过软件接口单元106获取真实列车11的行车信息，并基于真实列车11的行车信息，将与真实列车11所在位置对应的仿真轨道区段显示为占用；
[0067]
s2、轨旁仿真系统101验证仿真列车102的加车位置是否合法；若合法(当仿真列车102的加车位置与真实列车11的位置不冲突)，在轨旁仿真系统101中将与仿真列车102加车位置对应的仿真轨道区段的状态显示为占用；
[0068]
通过硬件接口单元105，在真实系统1中将与该仿真轨道区段对应的真实轨道区段显示为占用，包含：
[0069]
s21、轨旁仿真系统101通过硬件接口单元105向联锁系统14、车站列控系统13中对应的轨旁继电器发送仿真列车102的轨道区段占用信号，真实系统1中对应的轨旁继电器动作；
[0070]
s22、真实系统1中，联锁系统14、车站列控系统13基于对应轨旁继电器的回采信号，将与仿真列车102加车位置对应的真实轨道区段的状态设置为占用。
[0071]
s3、在真实系统1中为仿真列车102办理进路，并开放相应信号；进路状态和信号开放状态被同步至仿真系统2中；
[0072]
s4、在仿真系统2中启动仿真列车102；基于仿真列车102的仿真轨道区段占用、出清状态，轨旁仿真系统101通过硬件接口单元105向真实系统1输出对应真实轨道区段的占用、出清信号，在真实系统1中更新对应真实轨道区段的占用、出清状态；
[0073]
s5、真实列车11具备发车条件时(真实列车11与仿真列车102的位置不冲突)，在真实系统1中，为真实列车11办理发车进路并开放对应信号；启动真实列车11，与仿真车追踪运行；真实列车11和仿真列车102追踪运行过程中，在真实信号系统与轨旁信号系统中实时同步真实列车11与仿真列车102的行车信息；
[0074]
s6、追踪运行结束，在仿真系统2中删除仿真列车102；在真实系统1中，将被仿真列车102占用的真实轨道区段的状态更新为出清。
[0075]
实施例一
[0076]
本实施中，如图3所示，采用ctcs2+ato的真实系统1(车载列控系统12为ato，真实信号系统为ctcs2级信号系统)。本实施例中，中心列控系统17采用临时限速服务器、车站ctc.15采用ctc站机系统、联锁系统14采用cbi(computer based interlocking计算机联
锁)联锁、车站列控系统13采用tcc(train control center)车站列控中心。如图3所示，本实施例中的真实轨旁设备21包含与cbi关联的继电器组合、leu(地面电子单元，与应答器无线通信)、轨道电路等。
[0077]
本实施例中，真实列车11的车载列控系统12包含atp+ato，对应地，仿真列车102的仿真车载列控系统103也包含了仿真的atp和ato(对应图1中模块103)。
[0078]
本实施例中，硬件接口单元105由plc控制器实现，通过plc控制相应真实轨道区段轨道继电器状态，实现输出对应真实轨道区段的占用和出清信号，联锁系统14和车站列控系统13能够采集到轨道继电器的状态，并在真实系统1中将相应真实轨道区段置为占用或出清，实现仿真列车102在真实系统1中的运行(通过接口1和接口2)。
[0079]
软件接口单元106由与ctc中心接口的软件实现，该软件通过标准开放接口与ctc中心通信(即采用图1中的接口6)，将真实系统1列车运行状态同步至轨旁仿真。
[0080]
仿真列车102通过有线方式实现与临时限速服务器的通信，向其发送仿真列车102的位置报告以及挺准停稳信息等。
[0081]
本发明满足了试验线对列车进行多车追踪实验的需求，能够帮助检测新的列车运行控制系统的安全性能，检测结果真实可靠。仿真列车102和真实列车11的数量仅受限于真实列车运行线路的条件和容量，可以使更多数量的仿真列车102和真实列车11在仿真系统2与真实系统1中运行，使多车追踪实验的结果更加真实可靠，实验结果具有很好的现实价值。本发明适用于不同制式和等级的真实信号系统，且无需修改真实信号系统中的任何系统软件，即可实现仿真系统2和真实系统1之间的信息交互。
[0082]
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0083]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种真实列车和仿真列车交互运行的系统，其特征在于，包含：真实系统、仿真系统和接口模块；所述真实系统包含：真实列车、真实轨道、真实轨旁设备和真实信号系统；所述真实信号系统用于控制真实列车在真实轨道上正常行驶；所述仿真系统通过软件实现，其包含：仿真列车和轨旁仿真系统；所述轨旁仿真系统具有与真实系统对应的仿真车站、仿真轨道、仿真轨旁设备；所述仿真列车在所述仿真轨道上运行；通过接口模块在真实信号系统与轨旁信号系统中实时同步真实列车与仿真列车的行车信息，所述行车信息包含：位置信息、进路信息、轨道区段的占用/出清状态、信号显示状态；轨旁仿真系统基于真实列车的位置信息控制仿真列车在仿真轨道上加车；通过真实信号系统为真实列车和仿真列车计算、发送对应的移动授权，实现真实列车、仿真列车在真实系统、仿真系统中交互运行。2.如权利要求1所述的真实列车和仿真列车交互运行的系统，其特征在于，所述真实轨旁设备包含：信号机、轨道电路、计轴、转辙机、应答器中的任一种或多种。3.如权利要求2所述的真实列车和仿真列车交互运行的系统，其特征在于，真实信号系统包含：中心ctc、车站ctc、联锁系统、车站列控系统、中心列控系统；所述中心ctc向所述车站ctc下达真实列车和仿真列车的运行计划；车站ctc根据所述运行计划自动生成进路控制指令并发送给所述联锁系统；联锁系统基于所述进路控制指令控制所述真实轨旁设备，完成进路的自动排列；所述中心列控系统基于中心ctc发送的临时限速命令，实现对轨道电路进行数字编码、生成和选择应答器的报文；所述车站列控中心用于向应答器发送所述报文,所述报文包含：接车进路信息、临时限速信息以及进站信号机降级显示。4.如权利要求1所述的真实列车和仿真列车交互运行的系统，其特征在于，所述真实列车设有车载列控系统，所述车载列控系统包含：列车自动防护系统和/或列车自动驾驶系统；所述仿真列车设有仿真车载列控系统，所述仿真车载列控系统具有与车载列控系统相同的功能。5.如权利要求4所述的真实列车和仿真列车交互运行的系统，其特征在于，所述真实轨旁设备还包含无线通信系统，其无线信号连接在中心列控系统与车载列控系统之间，用于向车载列控系统无线发送所述报文。6.如权利要求3所述的真实列车和仿真列车交互运行的系统，其特征在于，在ctcs-2级及以下真实信号系统中，真实列车的移动授权来自于真实系统中的轨道电路发码和/或信号机指示，所述轨道电路发码和/或信号机指示被同步至轨旁仿真系统中，用于对仿真列车进行移动授权；在ctcs-3级及以上的真实信号系统中，仿真列车和真实列车的移动授权均来自于真实系统中的中心列控系统。7.如权利要求3所述的真实列车和仿真列车交互运行的系统，其特征在于，所述接口单元包含硬件接口单元；所述硬件接口单元包含第一接口单元、第二接口单元，分别信号连接与联锁系统、车站列控系统关联的所述轨道继电器；轨旁仿真系统通过第一接口单元、第二接口单元改变与仿真列车占用的虚拟轨道区段对应的真实系统中的轨旁继电器的状态；联
锁系统、车站列控系统基于采集到的对应轨道继电器状态，在真实系统中将对应轨道区段置为占用或出清，实现仿真列车在真实系统中运行。8.如权利要求3所述的真实列车和仿真列车交互运行的系统，其特征在于，所述接口单元还包含软件接口单元；所述软件接口单元包含：第三接口单元、第四接口单元，分别信号连接联锁系统、车站列控系统中预留给维护系统的接口；轨旁仿真系统通过所述第三接口单元、第四接口单元中的一个或多个获取真实列车的行车信息。9.如权利要求8所述的真实列车和仿真列车交互运行的系统，其特征在于，软件接口单元还包含第五接口单元和第六接口单元；所述第五接口单元信号连接车站ctc预留给维护系统的接口；所述第六接口单元信号连接中心ctc，轨旁仿真系统通过所述第五接口单元、第六接口单元中的任一个或多个获取真实列车的行车信息。10.如权利要求6所述的真实列车和仿真列车交互运行的系统，其特征在于，在ctcs-3级及以上的真实信号系统中，中心列控系统还包含与仿真车载列控系统通信连接的第七接口，仿真车载列控系统通过所述第七接口向中心列控系统发送仿真列车的行车信息、停准停稳信息；中心列控系统通过第七接口向仿真车载列控系统发送移动授权。11.一种真实列车和仿真列车交互运行的方法，采用如权利要求1至10任一所述的真实列车和仿真列车交互运行的系统实现的，其特征在于，包含步骤：s1、轨旁仿真系统通过软件接口单元获取真实列车的行车信息，并基于真实列车的行车信息，将与真实列车所在位置对应的仿真轨道区段显示为占用；s2、轨旁仿真系统验证仿真列车的加车位置是否合法，若合法，在轨旁仿真系统中将与仿真列车加车位置对应的仿真轨道区段的状态显示为占用；通过硬件接口单元，在真实系统中将与该仿真轨道区段对应的真实轨道区段显示为占用；s3、在真实系统中为仿真列车办理进路，并开放相应信号；进路状态和信号开放状态被同步至仿真系统中；s4、在仿真系统中启动仿真列车；基于仿真列车的仿真轨道区段占用、出清状态，轨旁仿真系统通过硬件接口单元向真实系统输出对应真实轨道区段的占用、出清信号，在真实系统中更新对应真实轨道区段的占用、出清状态；s5、真实列车具备发车条件时，在真实系统中，为真实列车办理发车进路并开放对应信号；启动真实列车，与仿真车追踪运行；真实列车和仿真列车追踪运行过程中，在真实信号系统与轨旁信号系统中实时同步真实列车与仿真列车的行车信息；s6、追踪运行结束，在仿真系统中删除仿真列车；在真实系统中，将被仿真列车占用的真实轨道区段的状态更新为出清。12.如权利要求11所述的真实列车和仿真列车交互运行的方法，其特征在于，步骤s2中，当仿真列车的加车位置与真实列车的位置不冲突，仿真列车的加车位置合法；步骤s5中，真实列车与仿真列车的位置不冲突时，真实列车具备发车条件。13.如权利要求11所述的真实列车和仿真列车交互运行的方法，其特征在于，步骤s2中所述通过硬件接口单元，在真实系统中将与该仿真轨道区段对应的真实轨道区段显示为占用，包含：s21、轨旁仿真系统通过硬件接口单元向联锁系统、车站列控系统中对应的轨旁继电器发送仿真列车的轨道区段占用信号，真实系统中对应的轨旁继电器动作；
s22、真实系统中，联锁系统、车站列控系统基于对应轨旁继电器的回采信号，将与仿真列车加车位置对应的真实轨道区段的状态设置为占用。

技术总结
本发明提供一种真实列车和仿真列车交互运行的系统，包含：真实系统，其包含：真实列车、真实轨道、真实轨旁设备和真实信号系统，真实信号系统控制真实列车在真实轨道上行驶；仿真系统，由软件实现，包含：仿真列车和轨旁仿真系统，轨旁仿真系统具有与真实系统对应的仿真车站、仿真轨道、仿真轨旁信号设备，仿真列车在仿真轨道上运行；通过接口模块在真实信号系统与轨旁信号系统中实时同步真实列车与仿真列车的行车信息；轨旁仿真系统基于真实列车的位置信息控制仿真列车加车；真实信号系统为真实列车和仿真列车发送对应的移动授权，实现真实、仿真列车在真实、仿真系统中交互运行。本发明还提供一种真实列车和仿真列车交互运行的方法。法。法。


技术研发人员：郭亮 汪涛 岳锦俞 冉屹峰 范宇 闫妍 郭媛 傅逸波
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2022.12.21
技术公布日：2023/5/5