[發明專利]地鐵列車虛擬司機駕駛行為仿真系統及仿真方法

無效

• 申請號: 201210578456.7
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103021221A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 何鴻云;朱金陵;劉文斌
• 申請（專利權）人: 成都運達科技股份有限公司
• 主分類號: G09B9/04
• 分類號: G09B9/04
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 謝敏

技術領域

本發明涉及模擬/仿真技術，具體是地鐵列車虛擬司機駕駛行為仿真系統及仿真方法。

背景技術

隨著城市軌道交通行業的發展，仿真培訓系統的應用越來越廣泛。無論是什么類型的調度仿真培訓系統，其最終目的是培訓學員的反應及操作能力，在地鐵列車調度仿真培訓系統中，此能力的主要反應是看能否提供正確的信號供列車行駛。

目前，鐵路相關技術人員的培訓效率并不高，但采用仿真培訓系統進行人員培訓會大大縮短培訓周期，且使值班員和調度員更快的積累經驗。地鐵列車在其他條件下保證列車正常行車就是列車司機的駕駛行為，目前的地鐵列車調度仿真培訓系統的開發中沒有司機行為的模擬，這會對仿真培訓系統的逼真度造成影響，進而會影響到培訓的準確性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種地鐵列車虛擬司機駕駛行為仿真系統，其應用于地鐵OCC行車調度仿真培訓系統虛擬列車系統模型中時能提高仿真系統的準確性，進而為學員的培訓提供了良好的虛擬列車功能，保證了培訓的質量。本發明還公開了上述地鐵列車虛擬司機駕駛行為仿真系統的仿真方法。

本發明的目的主要通過以下技術方案實現：地鐵列車虛擬司機駕駛行為仿真系統，包括數據庫支持系統、線路仿真模塊、供電系統仿真模塊、信號系統仿真模塊、列車仿真模塊及司機駕駛行為仿真模塊，其中，數據庫支持系統用于提供建模數據的支持，線路仿真模塊用于向列車仿真模塊和司機駕駛行為仿真模塊輸入線路狀態信息，信號系統仿真模塊用于向列車仿真模塊和司機駕駛行為仿真模塊輸入信號設備狀態信息，列車仿真模塊用于向司機駕駛行為仿真模塊輸入列車狀態信息、接收司機駕駛行為仿真模塊輸出的工況和級位模型并計算出列車數據后仿真，司機駕駛行為仿真模塊用于接收列車仿真模塊輸出的車載設備狀態信息、信號系統仿真模塊提供的信號設備狀態信息及線路仿真模塊提供的線路信息后計算輸出工況和級位模型。本發是的供電系統仿真模塊實現網壓的運算，并將運算結果供列車仿真模塊使用。列車仿真模塊包括虛擬司機在不同駕駛模式下的處理和故障處理。本發明應用時采用人工智能的方式模擬司機的操縱行為包括方向、手柄級位、開關門、停車對標等操作。

所述數據庫支持系統包括線路基礎數據、信號系統設備基礎數據、列車時刻表和列車信息數據。

所述線路仿真模塊包括整條線路長度模型、坡道模型及彎道模型。

所述信號系統仿真模塊包括地面信號系統設備模型和車載信號系統仿真模型。

所述地面信號系統設備模型和車載信號系統仿真模型包括信號機、道岔、軌道電路及信標。

所述司機駕駛行為仿真模塊包括虛擬司機根據線路、地面及車載信號系統及虛擬列車系統提供的信息自動駕駛所產生的行為模型。

所述列車仿真模塊包括ATP防護下的列車駕駛行為模擬、非ATP防護下的列車駕駛行為模擬及列車故障模型下的列車駕駛行為模擬。

地鐵列車虛擬司機駕駛行為仿真方法，包括以下步驟：

步驟1、在司機駕駛行為模塊中進行信息整合；

步驟2、由司機駕駛行為模塊判斷列車運行在何種模式：

若為ATP防護模式，則根據ATP限速對列車當前的防護速度進行列車運行控制，給出相應的司機行為；

若為非ATP防護模式，則在司機駕駛行為模塊中整合信號設備狀態信息，而后根據信號和相應的行車規則給出司機行為；

若列車故障，則由學員根據故障程度做出緊急制動或減速行駛；

步驟3、將司機駕駛行為模塊計算的工況和級位信息反饋給列車仿真模塊，列車仿真模塊利用接收到的信息計算出列車速度、加速度及位移信息。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：（1）本發明包括數據庫支持系統、線路仿真模塊、供電系統仿真模塊、信號系統仿真模塊、列車仿真模塊及司機駕駛行為仿真模塊，整體結構簡單，便于實現，本發明的數據庫支持系統包含所有列車類型，在增加或更改列車信息時，只需修改數據庫，就可以實現不同的駕駛控制，減小了后期調試的工作量，本發明應用于地鐵OCC行車調度仿真培訓系統虛擬列車系統模型中時增加了司機行為的模擬，提高了調試效率和仿真的準確性，便于學員積累更多的經驗。

（2）本發明包括多個模塊，便于調控，能夠準確的模擬現實中地鐵司機駕駛動作規律，既可以達到多樣性的要求，也可以達到準確性的要求。

附圖說明

圖1為本發明實施例中仿真系統的總體結構框圖；

圖2為本發明實施例中仿真方法的運行流程圖。

具體實施方式