[发明专利]列车模拟驾驶系统及模拟驾驶方法

权利要求书

1.一种列车模拟驾驶系统，其特征在于，包括：视景子系统、仿真测试环境子系统和列车控制信号子系统；

所述视景子系统用于可视化展示列车模拟驾驶操作单元、硬件控制设备和列车仿真运行场景；所述列车仿真运行场景由所述视景子系统根据牵引制动级位，自行算出列车运动状态，并根据运动状态自行控制生成的运行场景；

所述列车控制信号子系统包括实际列车控制信号单元和实际列车管理信号单元；

所述仿真测试环境子系统分别与所述视景子系统和所述列车控制信号子系统通信连接，用于模拟列车驾驶的硬件环境设备和软件程序环境设备，以根据用户对所述列车模拟驾驶操作单元和所述硬件控制设备的操作，由所述实际列车控制信号单元和所述实际列车管理信号单元获取真实控制与管理信号，并基于所述真实控制与管理信号，在所述列车仿真运行场景下进行列车模拟驾驶；

所述视景子系统具体包括：列车运动学仿真模型、列车硬件控制模块和列车运行场景模块；

所述列车运动学仿真模型用于模拟和显示列车的运动控制单元，所述运动控制单元包括分别与所述仿真测试环境子系统通信连接的制动系统仿真模块、牵引系统仿真模块、基本阻力系统仿真模块、线路系统仿真模块和运动学物理仿真模块，用于向所述仿真测试环境子系统输送列车运动控制过程信号，以使所述列车控制信号子系统根据用户对所述列车模拟驾驶操作单元和所述硬件控制设备的操作，控制列车运行；

所述列车硬件控制模块连接列车车头和车尾驾驶舱的驾驶台，并控制所述驾驶台相关设备的运行；所述驾驶台相关设备包括驾驶台的按钮、开关、司控器，以及乘客舱的车门、报站屏、报站语音以及站台的屏蔽门、紧急关闭按钮及折返按钮；

所述列车运行场景模块用于根据实际线路，进行列车运行线路和运行场景的模拟与显示。

2.根据权利要求1所述的列车模拟驾驶系统，其特征在于，所述列车控制信号子系统具体包括：列车自动防护与运行子系统、计算机联锁子系统、区域控制器子系统和列车自动监控子系统；

所述列车自动防护与运行子系统包括列车自动防护子系统和列车自动运行子系统；所述列车自动防护子系统用于对所述硬件环境设备中地面设备信息的接收、注册注销管理，以及列车运行过程中列车安全状态的监控与防护；所述列车自动运行子系统用于在所述列车自动防护子系统防护下，根据所述列车自动监控子系统的指令，实现列车的自动驾驶和列车在区间运行的自动调整；

所述列车自动监控子系统用于通过局域网获取所述列车自动防护与运行子系统和联锁设备提供的列车运行状态信息、信号设备的状态信息和列车位置信息，采用大屏幕显示实际线路的车站、区间及车辆段的信号设备状态和列车运行状态；

所述计算机联锁子系统用于排列进路，并用于控制信号机、区段、道岔和站台门的动作，以及设置列车限速和车列跟踪；

所述区域控制器子系统用于通过局域网获取联锁进路、区段状态、临时限速命令、列车状态和位置报告信息，并实时生成列车移动授权控制信息发送给车载设备，以控制列车安全追踪运行。

3.根据权利要求1或2所述的列车模拟驾驶系统，其特征在于，所述硬件环境设备具体包括：多功能车辆总线接口平台、车载接口平台和计算机联锁接口平台；

所述多功能车辆总线接口平台用于通过与车载设备的多功能车辆总线通信和与仿真环境中列车控制及管理仿真模型的以太网通信，实现所述车载设备和所述列车控制及管理仿真模型间的通信连接；

所述计算机联锁接口平台分别与所述仿真测试环境子系统和所述列车控制信号子系统通信连接，用以将所述仿真测试环境子系统中仿真的轨旁设备状态数据发送给所述列车控制信号子系统中的计算机联锁子系统，并自所述计算机联锁子系统接收相应的轨旁设备驱动信息及应答器报文；

所述车载接口平台通过以太网分别与区域控制器模块、计算机联锁模块和列车自动监控模块通信连接，用以实现与所述区域控制器模块、所述计算机联锁模块和所述列车自动监控模块的数据交互。