[发明专利]地铁环控系统环境变化过程仿真方法及实现该方法的系统

说明书

技术领域

本发明涉及地铁环控调度控制技术及模拟/仿真技术，具体是地铁环控系统环境变化过程仿真方法及实现该方法的系统。

背景技术

随着轨道交通行业的发展，行业内对于各种运营人员的需求大大增加，在城市轨道交通系统中，地铁OCC运营系统是地铁运营的中枢神经，因此对地铁OCC环控调度系统的环控调度员进行培训显得犹为必要。基于计算机仿真为基础的人-机实时仿真培训系统，对于解决运营人员的培训工作提供了行之有效的重要平台。如何在仿真培训系统中对地铁环控系统环境变化过程进行仿真，这成为目前人们普遍关注的问题，然而现今还未有相应的方法及系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种采用面向对象的方法设计地铁环控系统空间和设备模型，并结合空间热负荷温湿度计算理论得出地铁环控系统环境变化行为，从而能对环境变化过程进行仿真的地铁环控系统环境变化过程仿真方法，本发明还提供了实现地铁环控系统环境变化过程仿真方法的系统。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：地铁环控系统环境变化过程仿真方法，包括以下步骤：

（a）建立地铁环控系统虚拟环境模型；

（b）构建与地铁环控系统相关的设备对象模型和运营行为对象；

（c）采用面向对象的方法，对地铁环控系统直接相关的设备、空间及工具模型建模；

（d）结合各设备对象模型特征，对地铁环控制系统变化过程进行仿真。

所述步骤（a）包括以下步骤：

（a1）以热负荷温湿度计算理论为基础，对地铁环控系统在不同时间段、不同时刻、不同状况下的温湿度情况一一进行分析；

（a2）根据分析所得的结果，建立地铁环控系统虚拟环境模型。建立的地铁环控系统虚拟环境模型应能满足诸如全新风、最小新风、全空调模式等运行状况。

所述步骤（b）包括以下步骤：

（b1）结合地铁环控系统运营行为，构建地铁环控系统直接相关的设备对象模型；

（b2）分析地铁环控系统环境参数；

（b3）将分析结果与地铁环控系统设备运行状况和风室状况进行汇总，构建运营行为对象，并通过智能分析得出运行模式模型。

所述步骤（c）包括以下步骤：针对地铁环控系统的运行模式状况，采用面向对象的方法构建设备类、空间类及工具类对象，结合具体设备、工具及空间环境特征进行建模，实现地铁环控仿真系统。

所述步骤（d）包括以下步骤：各对象模块建立后，根据地铁环控系统运行规则，编程实现对地铁环控系统环境变化过程的仿真。

本发明的方法运用先进的数学模型实现对站场温度、湿度通风、消防等系统的模拟。通过把对于环境影响较大的主要因素和设备分别进行建模，能够很精确地仿真各系统的功能，计算数值并实时显示。这样的模拟方法可为其地铁环控调度员提供各种设备和空间温湿度模型，并能模拟出各种故障现象，为调度人员的培训提供一个较真实的运营环境。

实现上述地铁环控系统环境变化过程仿真方法的系统，包括显示模块、数据管理模块、设备参数管理模块、系统控制管理模块及空间热负荷温湿度计算模块，所述显示模块、数据管理模块、设备参数管理模块、系统控制管理模块均与空间热负荷温湿度计算模块连接。其中，显示模块主要提供系统的可视化显示和人机控制界面；数据管理模块主要提供车站数据、空间数据、外界环境数据，这些数据为空间热环境模拟提供支持运行的数据；设备参数管理模块主要是提供设备基本数据，包括设备功率，设备运行特性等；系统控制管理模块主要起到控制系统在相适应的工况下安全运行的功能；空间热负荷温湿度计算模块能够根据空间数据信息、设备参数信息等计算出列车的空间温湿度等。本发明采用面向对象的方法实现空间环境温湿度参数实时变化过程的仿真，主要是采用面向对象的方法对空调，回排风，新风机，风阀、防火阀等设备建立模型，在建立的模型中，包括本发明的几个模块。

本发明应用到地铁环控调度培训系统中，能够实现对隧道，通风，空调换气，给排水，屏蔽门等各种运用环境的综合模拟仿真，为地铁环控调度员提供培训平台。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明采用面向对象的方法建立空间环境和设备模型，因此地铁环境设计具有拓展性和继承性，可由此空间环境派生出各种类型的地铁设计当中，将此应用到地铁环控调度培训系统中，能够实现对任何地铁特殊性的仿真要求，且本发明为地铁环控事故工况下的紧急演练等各种复杂状况的模拟提供支持，为环控调度员的培训提供很好的平台。

附图说明