[發明專利]列車多功能虛擬測試平臺

有效

• 申請號: 202110494287.8
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113219950B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 王偉;李桂虎;李志偉;韓坤;高常君;徐東超
• 申請（專利權）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 徐艷艷

本發明涉及一種列車多功能虛擬測試平臺，包括：模擬駕駛臺模塊，用于發送控制命令與狀態回采信號；車輛電氣模塊，用于將控制指令、狀態回采信號及實車電氣信號圖形化；TRDP/MVB網關模塊，用于將仿真線路數據轉換為實車TRDP總線數據和MVB總線數據；車輛子系統模塊，用于模擬車輛子系統設備及功能，與車輛電氣模塊、CCU進行數據交互；R I OM模塊，用于同步車輛電氣狀態數據并顯示，經TRDP/MVB網關模塊將該數據發送至CCU；I O網關模塊，用于將實車電氣信號轉換為車輛電氣模塊所需的數字輸入信號，并經真實R I OM模塊與CCU進行數據交互；通用接口模塊，與車輛電氣模塊連接，用于與外部仿真設備進行數據交互。本發明支持對多種列車的仿真測試，通用性強。

技術領域

本發明屬于軌道交通技術領域，涉及列車半實物網絡仿真技術，具體地說，涉及一種列車多功能虛擬測試平臺。

背景技術

軌道交通行業內，測試平臺一般采用半實物的形式，半實物仿真是一種測試高鐵和城軌列車系統功能與性能的關鍵性技術，既能對設別的功能進行上車前的有效測試與驗證、完善，又能在設備上車后進行故障復現，及時解決問題，降低了整體成本，提高了工作效率，對系統設計研發團隊具有重要作用。

公開號為CN102323761A的中國專利申請公開了一種列車控制網絡半實物仿真測試平臺，該測試平臺包括車載電氣控制系統；軟件仿真控制系統和/或實物控制系統，與所述車載電氣控制系統連接；數據采集交互系統，與車載電氣控制系統連接，將車載電氣控制系統輸輸出的信號轉換為數字信號或將數字信號轉換為車載電氣控制系統需要的輸入信號，與軟件仿真控制系統和/或實物控制系統連接，將軟件仿真控制系統和/或實物控制系統連接輸出的數字信號轉換為開關量信號或將開關量信號轉換為軟件仿真控制系統和/或實物控制系統需要的數字信號。能夠全面地對列車網絡控制系統的設計實施評估和驗證。

文獻“基于LabVIEW的高速列車網絡控制系統半實物仿真平臺研制”以工控機和MVB網卡為硬件基礎，使用LabVIEW為主、Matlab為輔的軟件開發環境，研制了高速列車網絡控制系統半實物仿真平臺，實現了MVB數據通信和列車各系統基本功能仿真。

文獻“列車網絡控制系統半實物仿真平臺設計及應用”（李美華等，鐵道機車車輛，第38卷第1期，2018年2月）針對列車網絡控制系統的功能測試需求，設計半實物仿真平臺，描述了該網絡半實物仿真平臺的方案設計、具體實現方法及應用過程，能夠模擬列車實際運行狀況，實現對網絡控制系統的測試。

現有半實物仿真平臺只考慮作為特定系統的測試平臺，無法作為通用性測試平臺，實現平臺的普適性應用。

目前已知的半實物仿真測試平臺大部分只支持傳統的MVB協議，不支持基于專用通訊板卡的列車實時數據協議TRDP協議，更不支持基于通用通訊板卡和軟實時數據協議的TRDP協議仿真應用。

車輛電氣信號只采用數字信號模擬或實際IO電氣信號中的一種形式，未考慮兩者的兼容和虛實互換。

現有半實物仿真測試平臺均未考慮線路信息對車輛的影響，因而對合外力的模擬會出現較大偏差，因此速度與加速度會有偏差，且速度偏差會不斷累積。

此外，現有半實物仿真測試平臺大多只采用單質點動力學，因而無法進行防滑等重要功能測試。

發明內容

本發明針對現有半實物仿真測試平臺存在的通用性差等上述問題，提供了一種列車多功能虛擬測試平臺，能夠根據不同項目需求，實現網絡系統、牽引系統、制動系統、信號系統、車門系統等單個系統測試及多個系統間耦合功能測試，實現仿真設備與實物設備的互換。

為了達到上述目的，本發明提供了一種列車多功能虛擬測試平臺，包括：

模擬駕駛臺模塊，用于發送控制命令與狀態回采信號；

車輛電氣模塊，用于將控制指令、狀態回采信號及實車電氣信號圖形化；