[發(fā)明專利]一種鐵路應急演練仿真培訓系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710646152.2
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107195217A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設計）人: 徐建君;劉文斌;陳志洲
• 申請（專利權）人: 成都運達科技股份有限公司;中國鐵路總公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 郭受剛

1.一種鐵路應急演練仿真培訓系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括如下子系統(tǒng)：環(huán)境仿真系統(tǒng)、駕駛仿真培訓系統(tǒng)、調度指揮仿真培訓系統(tǒng)、車站作業(yè)仿真培訓系統(tǒng)、隨車機械師桌面式仿真培訓系統(tǒng)、虛擬AI應急協(xié)同系統(tǒng)、教員系統(tǒng)；

所述環(huán)境仿真系統(tǒng)，用于向駕駛仿真系統(tǒng)、調度指揮仿真系統(tǒng)、車站作業(yè)仿真系統(tǒng)提供運行所需的環(huán)境服務；

所述駕駛仿真培訓系統(tǒng)，用于模擬列車在各種運行環(huán)境與工況下的運行狀況、操縱特性、牽引/制動特性；

所述調度指揮仿真培訓系統(tǒng)，用于模擬鐵路調度所的相關作業(yè)內容與操作功能，為調度指揮操作培訓提供仿真交互平臺；

所述車站作業(yè)仿真培訓系統(tǒng)，用于模擬鐵路運營過程中的車流及其變化情況、線路信號設備的顯示和聯(lián)鎖功能，為操作人員在培訓過程中實時控制、調整列車運行狀態(tài)提供平臺支撐；通過模擬實際鐵路信號系統(tǒng)為車站值班員監(jiān)督列車運行提供交互界面，并實現(xiàn)鐵路信號系統(tǒng)的仿真運行；

所述隨車機械師桌面式仿真培訓系統(tǒng)，用于模擬動車組在運營途中發(fā)生的突發(fā)事件及車輛故障；

所述虛擬AI應急協(xié)同系統(tǒng)，用于模擬電務、工務、站務、供電的作業(yè)仿真過程；

所述教員系統(tǒng)，用于監(jiān)控環(huán)境仿真系統(tǒng)、駕駛仿真培訓系統(tǒng)、調度指揮仿真培訓系統(tǒng)、車站作業(yè)仿真培訓系統(tǒng)、隨車機械師桌面式仿真培訓系統(tǒng)的運行狀態(tài)，預先編制課程計劃，在演練的過程中設置故障并向各系統(tǒng)發(fā)送故障信息，接收各系統(tǒng)的操作步驟記錄數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種鐵路應急演練仿真培訓系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境仿真系統(tǒng)將建立一個站場模型，該站場模型中的虛擬軌道線路、虛擬列車供電線路、虛擬軌旁設備、虛擬信號設備均與實際線路上的設備在以下方面保持一致：設備之間的物理邏輯關系，設備之間的相對位置，所有設備的各種技術參數(shù)；站場模型能夠接受教員監(jiān)控系統(tǒng)控制，實時設定站場設備故障，并按故障類型模擬故障后的運行狀態(tài)并向相關系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種鐵路應急演練仿真培訓系統(tǒng)，其特征在于，教員設定站場設備故障后，環(huán)境仿真系統(tǒng)按故障類型模擬故障后的運行狀態(tài)，同時向駕駛仿真培訓系統(tǒng)、調度指揮仿真培訓系統(tǒng)、車站作業(yè)仿真培訓系統(tǒng)、隨車機械師桌面式仿真培訓系統(tǒng)、虛擬AI應急協(xié)同系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)，同時各分系統(tǒng)將根據(jù)故障信息觸發(fā)故障流程的處理；虛擬AI應急協(xié)同系統(tǒng)將對電務、工務、站務、供電的故障處理標準作業(yè)過程進行虛擬仿真處理。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種鐵路應急演練仿真培訓系統(tǒng)，其特征在于，所述駕駛仿真培訓系統(tǒng)包括：動車組駕駛仿真培訓系統(tǒng)、機車駕駛仿真培訓系統(tǒng)、軌道車駕駛仿真培訓系統(tǒng)；所述動車組駕駛仿真培訓系統(tǒng)能夠培訓各種信號模式下的運行規(guī)范，能夠模擬與車站及調度中心的通訊，訓練標準的呼喚應答，能夠模擬訓練各類設備的故障及處理，能模擬突發(fā)事件下的列車運行；所述機車駕駛仿真培訓系統(tǒng)用于動車組發(fā)生突發(fā)事件的情況下救援動車組；所述軌道車駕駛仿真培訓系統(tǒng)的仿真對象為接觸網(wǎng)多功能作業(yè)車，用于接觸網(wǎng)作業(yè)車駕駛培訓和突發(fā)事件應急處置情況下的接觸網(wǎng)作業(yè)培訓。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種鐵路應急演練仿真培訓系統(tǒng)，其特征在于，所述隨車機械師桌面式仿真培訓系統(tǒng)，采用3D模擬方式實現(xiàn)隨車機械師的作業(yè)模擬，所述隨車機械師桌面式仿真培訓系統(tǒng)包含但不僅限于以下功能：

(1)能夠實現(xiàn)對車輛的元器件進行檢查工作，在隨車機械師作業(yè)仿真培訓系統(tǒng)中能夠體現(xiàn)出設備的正常與故障狀態(tài)；

(2)車輛故障時，能夠按照原理進行真實的仿真，并且隨車機械師進行相關正確操縱后能夠排除相關故障；

(3)能夠模擬各類突發(fā)事件，并且相關受訓人員能夠在該系統(tǒng)中完成相應突發(fā)事件的處理訓練。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種鐵路應急演練仿真培訓系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬AI應急協(xié)同系統(tǒng)用于電務、工務、供電、站務工種的流程仿真，實現(xiàn)方式為：以突發(fā)應急預案為基礎，通過規(guī)范的接口進行數(shù)據(jù)收發(fā)，按照預定的方式反饋規(guī)范的信息，以此仿真模擬應急演練時電務、工務、供電、站務工種的聯(lián)合作業(yè)流程。

7.一種基于權利要求1至6任一項所述的鐵路應急演練仿真培訓系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)采用高層體系架構的分布式仿真網(wǎng)絡平臺實現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的聯(lián)接。

8.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的鐵路應急演練仿真培訓系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)演練流程為：

步驟1：培訓準備過程，確保所述環(huán)境仿真系統(tǒng)、駕駛仿真培訓系統(tǒng)、調度指揮仿真培訓系統(tǒng)、車站作業(yè)仿真培訓系統(tǒng)、隨車機械師桌面式仿真培訓系統(tǒng)、虛擬AI應急協(xié)同系統(tǒng)均正確啟動；

步驟2：所述教員系統(tǒng)首先根據(jù)編制好的培訓計劃下達課程命令，所述課程命令包含各分系統(tǒng)的初始化配置信息，課程命令將通過數(shù)據(jù)傳輸發(fā)送給所述駕駛仿真培訓系統(tǒng)、環(huán)境仿真系統(tǒng)、調度指揮仿真培訓系統(tǒng)、車站作業(yè)仿真培訓系統(tǒng)；

步驟3：所述駕駛仿真培訓系統(tǒng)在收到課程命令后即進行初始化，此時學員能夠按照規(guī)定的流程進行模擬駕駛操作，各分系統(tǒng)之間將實時進行正常的數(shù)據(jù)交互，確保聯(lián)合演練系統(tǒng)合理有序運行；

步驟4：所述教員系統(tǒng)將根據(jù)既定流程設置相關故障，故障信息通過數(shù)據(jù)傳輸發(fā)送給所述環(huán)境仿真系統(tǒng)、駕駛仿真培訓系統(tǒng)、調度指揮仿真培訓系統(tǒng)、車站作業(yè)仿真培訓系統(tǒng)、隨車機械師桌面式仿真培訓系統(tǒng)、虛擬AI應急協(xié)同系統(tǒng)；

步驟5：所述駕駛仿真培訓系統(tǒng)、調度指揮仿真培訓系統(tǒng)、車站作業(yè)仿真培訓系統(tǒng)、隨車機械師桌面式仿真培訓系統(tǒng)、虛擬AI應急協(xié)同系統(tǒng)根據(jù)故障信息進行相應的仿真模擬，同時將相關操作信息發(fā)送到教員系統(tǒng)并記錄下來，作為后續(xù)評價系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)。