[發明專利]數據模擬裝置及其模擬方法、上位機-LKJ裝置、LKJ模擬系統

有效

• 申請號: 201910171954.1
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN109839879B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 孫鵬飛;陳南匡;王青元;郭佑星;朱宇清;白寶雪;陳鴻輝
• 申請（專利權）人: 西南交通大學;中車齊齊哈爾車輛有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 楊浩林

本發明公開了一種數據模擬裝置及其模擬方法、上位機?LKJ裝置、LKJ模擬系統。其中上位機?LKJ裝置輸入數據模擬方法包括接收列車工作模式選擇，接收對應工作模式下的初始工況數據，之后處理初始工況數據，得到實時工況數據并打包。其裝置包括：工作模式選擇模塊、接收獲取模塊、列車狀態得到模塊、計算模塊和打包模塊。上位機?LKJ裝置包括控制處理單元和用于給上位機?LKJ裝置供電的電源模塊，控制處理單元的輸出端連接有實時速度傳輸模塊、列車管壓量傳輸模塊、列車方向傳輸模塊、列車狀態傳輸模塊和列車信號傳輸模塊。LKJ模擬系統包括安裝有數據模擬裝置的上位機，其輸出端與上位機?LKJ裝置的控制處理單元連接，上位機?LKJ裝置的輸出端與LKJ連接。

技術領域

本發明涉及軌道交通系統領域，具體涉及一種上位機-LKJ裝置及其輸入數據模擬方法和裝置、LKJ模擬系統。

背景技術

LKJ是我國列車運行控制系統的重要組成。LKJ在正常工作時需要一系列的信號出入，如列車信號、列車工況、速度等信息。現在鐵路系統開展涉及LKJ的拓展設備測試、應急模擬等主要都是在已安裝LKJ的列車上進行。但是由于列車試驗局限性較大，存在試驗安全性、線路天窗時間、電器柜安裝控件等制約因素，同時很多研發試驗也不適宜在狹小的列車駕駛室中展開。

隨著國家對列車自動化、智能化需求的不斷提升，相關高校和設備研發單位亟需適用于在實驗室環境下的LKJ模擬系統，通過仿真LKJ設備的各類輸入信號(即模擬列車運行的各種狀態)，開展列車相關的軟/硬件開發、測試、調試工作。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明旨在提供一種數據模擬裝置及其模擬方法、上位機-LKJ裝置、LKJ模擬系統，以彌補列車相關試驗/研發條件中存在的不足。

為了達到上述發明創造的目的，本發明采用的技術方案為：

第一方面，提供一種上位機-LKJ裝置輸入數據模擬方法，其包括：

S1、接收列車工作模式，當工作模式為自動駕駛模式時，進入步驟S2，當工作模式為手動駕駛模式時，進入步驟S5；

S2、接收自動初始工況數據，并讀取自動初始工況數據中的列車類型、控制級位、當前速度、當前位置、線路條件和列車重量、列車管壓量、列車方向和列車信號；

S3、根據控制級位的變化狀態，得到列車狀態；

S4、根據列車類型、控制級位和當前速度，計算得到牽引力、動力制動力和基本阻力，之后進入步驟S8；

S5、接收手動初始工況數據，并讀取手動初始工況數據中的列車類型、手柄級位、當前速度、當前位置、線路條件和列車重量、列車管壓量、列車方向和列車信號；

S6、根據手柄級位的變化狀態，得到列車狀態；

S7、根據列車類型、手柄級位和當前速度，計算得到牽引力、動力制動力和基本阻力，之后進入步驟S8；

S8、根據線路條件計算附加阻力及基于牽引力、動力制動力、基本阻力、附加阻力和列車重量，計算得到加速度；

S9、根據加速度和當前速度計算下一速度和下一位置，并根據下一速度和下一位置分別更新當前速度和位置循環計算下一速度和下一位置；

S10、打包下一速度、列車管壓量、列車方向、列車狀態和列車信號形成實時工況數據。

進一步地，步驟S4和步驟S7中牽引力符合列車牽引特性曲線，制動力符合列車制動力特性曲線；

步驟S4和步驟S7中基本阻力的計算公式為：W₀＝(a+bv+cv²)×G，其中，W₀為基本阻力，v為當前速度，單位為km/h；G為列車重量，單位為KN；參數a、b和c由機車類型決定；