[发明专利]一种ITCS系统车载设备的接口仿真装置、系统及方法

说明书

本发明涉及一种ITCS系统车载设备的接口仿真装置、系统及方法，用于ITCS车载设备的仿真验证，包括工作站、接口仿真硬件板卡组件以及相互连接的数据记录单元和第二通信接口单元板卡，所述的工作站运行仿真系统软件，所述的接口仿真硬件板卡组件包括多个仿真接口，所述的仿真系统软件控制各仿真接口输出接口仿真数据至ITCS车载设备，该装置还包括分别与工作站和接口仿真硬件板卡组件连接的嵌入式系统板卡，所述的嵌入式系统板卡运行嵌入式系统软件，所述的仿真系统软件通过嵌入式系统软件控制各仿真接口输出接口仿真数据，所述的嵌入式系统软件用于协调各接口仿真数据的时序与逻辑合理性。与现有技术相比，本发明具有各接口协调性好和EMC干扰少等优点。

技术领域

本发明涉及车载设备的接口仿真，尤其是涉及一种ITCS系统车载设备的接口仿真装置、系统及方法。

背景技术

ITCS系统是采用卫星定位、实时连续无线车地通信技术的列车控制系统。ITCS车载设备是该系统车载部分的主要设备。

在设计ITCS车载设备的过程中，经常需要在实验室进行设计验证工作，为了使ITCS车载设备能够工作在与现场相同的工作模式，需要模拟现场的列车接口信号，因此接口仿真系统的设计非常必要，但是，搭建一套成熟可用的ITCS车载设备接口仿真系统还存在着以下几个问题：

(1)多接口协调、数据延迟和数据精度的问题：传统列车控制系统中设置有大量的地面设备，为车载设备提供列车位置和列车完整性等信息。但是，由于ITCS系统去掉了绝大多数地面设备，车载设备为了获取上述信息，增加了更多的通信接口来获取定位和完整性信息，如卫星定位、惯性导航和列尾系统接口等。由于车载设备需要实时计算列车位置，保证列车行车安全，对各接口数据的逻辑协调、实时性和精度提出了更严苛的要求。如果接口数据出现逻辑协调错误(如速度传感器信息与惯性导航信息逻辑不匹配)、延迟(如卫星定位位置延迟跳变)或数据精度较低(如加速度传感器的模拟电压值抖动)，将导致设计验证工作无法进行；

(2)EMC问题，即电磁兼容问题：车载设备在实验室进行EMC测试时，为了得到与现场真实情况一致的测试结果，要求车载设备必须进入行驶的工作状态。在测试中接口仿真装置实时为ITCS车载设备提供接口仿真数据，此时测试所施加给车载设备的EMC干扰同样会通过连线施加到接口仿真装置。但是，传统的接口仿真装置EMC性能较差，容易出现仿真数据的输出信号被干扰或中断，导致ITCS车载设备收到异常数据而宕机，从而影响车载设备的EMC测试结果；

(3)多个仿真界面的操作问题：接口仿真系统所涉及的接口数量较多，各个接口的仿真软硬件实现方式都不相同，操作者轮流操作多个仿真界面或硬件，操作量和难度较大，效率低，并且容易出错。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种ITCS系统车载设备的接口仿真装置、系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种ITCS系统车载设备接口仿真装置，用于ITCS车载设备的仿真验证，包括工作站、接口仿真硬件板卡组件以及相互连接的数据记录单元和第二通信接口单元板卡，所述的工作站运行仿真系统软件，所述的接口仿真硬件板卡组件包括多个仿真接口，所述的仿真系统软件控制各仿真接口输出接口仿真数据至ITCS车载设备，所述的数据记录单元通过第二通信接口单元板卡记录ITCS车载设备工作状态，所述的仿真系统软件读取数据记录单元中的ITCS车载设备工作状态，该装置还包括分别与工作站和接口仿真硬件板卡组件连接的嵌入式系统板卡，所述的嵌入式系统板卡运行嵌入式系统软件，所述的仿真系统软件通过嵌入式系统软件控制各仿真接口输出接口仿真数据，所述的嵌入式系统软件用于协调各接口仿真数据的时序与逻辑合理性。

所述的嵌入式系统软件通过逻辑判断与数据计算，将仿真系统软件发送的数据包解析为工作包，并发送至接口仿真硬件板卡组件。