[發明專利]一種萬噸重載列車駕駛仿真培訓系統

在審

• 申請號: 201710686946.1
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107369353A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 黃成周;李躍宗;徐建君;章磊
• 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: 田甜

技術領域

本發明涉及模擬仿真技術領域，具體涉及一種萬噸重載列車駕駛仿真培訓系統。

背景技術

隨著中國鐵路重載列車電氣化的快速發展以及列車的載重與自身重量逐漸增加和列車運行速度的逐漸加快，列車運行的安全性、可靠性、穩定性也需要同步提高且要求日趨更加嚴格。因此，一批合格的重載行車調員度、車站值班員和列車駕駛員對中國重載列車的安全與鐵路運營的發展起著至關重要的作用。

傳統“師傅帶徒弟”的培訓方式，能較好的對學員現場指導并進行各項實操訓練，且能有效提升學員的業務操作水平與技巧。因其培訓時間較長、培訓方式單一且很多故障與非正常現象不易于重現和反復訓練，不僅浪費師傅和學員的時間與精力，還影響列車正常運營與行車安全，且不能對學員進行高效全面的現場演示與操作，難以實現學員預期培訓的目標，無法滿足當前重載鐵路運營人員日益需求的需要。且現有的培訓系統，在模擬仿真時其與萬噸重載列車的真實駕駛感受相差很遠，對學員的模擬教學很不利。

發明內容

本發明為了解決上述技術問題提供一種萬噸重載列車駕駛仿真培訓系統。

本發明通過下述技術方案實現：

一種萬噸重載列車駕駛仿真培訓系統，包括列車駕駛仿真器，所述列車駕駛仿真器通過以下步驟創建：

A1、對機車電力元件設備進行硬件替代與軟件模擬等效；

A2、根據電力機車與車輛屬性參數構建不同車型在不同運行線路不同工況下的功能特性，結合實際運行線路的情況計算機車與車輛在不同線路段不同工況下的運行情況，所述車輛屬性參數包括車輛長度、載重、自重、車輛間車鉤力、電力元件電氣特性；

A3、根據機車在不同運行線路不同工況下運行情況創建聲畫系統；

A4、根據運營中車列編組與解編方式、無線重聯原理及其實現機制構建主從機車司機操作的相關功能模塊；

A5、構建對相關功能模塊之間信息分析交互的控制接收模塊。

本方法提供一種萬噸重載列車駕駛仿真培訓系統的建模方法，在模型構建過程中將車輛長度、載重、自重、車輛間車鉤力、電力元件電氣特性等參數融入計算模型，結合列車駕駛操作硬件與軟件功能和操作特性構建精準逼真鐵路實現實際列車駕駛仿真系統，并綜合考慮不同車型、不同運行線路、不同工況、運行環境的聲音和場景，創建的列車駕駛仿真器不管是車輛自身還是周遭環境更逼近真實駕駛情況。通過該方法構建的駕駛仿真培訓系統，不僅能很好的模擬萬噸重載列車駕駛情況，且更逼近萬噸重載列車的真實駕駛感受，使學員在駕駛模擬過程中真實駕駛感更強，可有效提高學員培訓成績。無線重聯原理可參考圖3。

所述步驟A2的方法為：根據電力機車與車輛屬性參數構建不同車型在不同運行線路不同工況下的牽引、阻力、動力制動、能耗功能特性，結合車列實際運行線路的區間數、每個區間的線路限速、坡段數、每個坡段的坡度和長度、每個車站的車站名、第一個車站的車站中心里程及表示公里標遞增或遞減的符號、橋梁、隧道、道口和曲線線路特性數據分別計算機車與車輛在不同線路段不同工況下的列車速度、列車加速度、列車縱向合力、相對位移與絕對位移。

所述步驟A2具體方法為：

A21、根據電力機車與車輛屬性參數確定列車編組、機車與車輛牽引特征、阻力特征、動力制動特征與能耗特征；

A22、根據實際線路特征數據、列車編組信息確定各節車的相對位移、絕對位移；

A23、根據電力機車實際運行情況確定機車牽引/制動工況、空氣制動工況和目標減壓量；

A24、根據上一時刻的相對位移、絕對位移、速度、加速度信息和機車與車輛牽引特征、阻力特征、動力制動特征與能耗特征確定列車基本運行阻力、附加運行阻力、空氣制動力、車鉤力、牽引力和電制力；

A25、根據A24得到的數據確定該節車的縱向合力；

A26、確定該節車的車速、相對位移、絕對位移、加速度；

A27、循環步驟A24至A26，直至確定完所有列車編組的車速、相對位移、絕對位移、加速度。

還包括環境服務仿真器，其通過以下步驟創建：

根據列車實際運行控制中心、車站、區間及其相關功能特點和對應的線路數據信息創建環境服務器；

根據運營控制中心、車站作業性質和功能特點、鐵路現場實際地面信號設備及各設備間的邏輯控制原理、值班員控制系統的功能特點構建車站作業仿真運算模塊。

作為優選，所述值班員控制系統包括車站值班員控制系統、信號員控制系統、助理值班員控制系統。

所述步驟A3具體為：