[发明专利]一种基于虚实交互的城市轨道交通仿真验证平台

权利要求书

1.一种基于虚实交互的城市轨道交通仿真验证平台，该平台包括

计算引擎，用于处理仿真和模型的运算，提供高效的计算能力；

存储系统，用于存储仿真和模型的数据，采集的数据及处理后的数据，并且管理数据的存取，其支持对历史数据和实时数据的快速访问和查询，并能够进行数据备份和恢复；

数据采集与传输接口，用于从真实的场景中获取数据，并能够实时传输数据到仿真平台中进行处理和分析；

数据处理器，用于将采集到的数据进行处理，包括数据清洗、数据预处理、数据转换等；

人机交互接口，负责处理用户与仿真平台的交互，提供用户友好的操作界面；

其特征在于，该平台还包括

场景管理器，负责管理仿真场景的生成和配置，通过预先定义的场景模板，方便用户定义和管理仿真场景；

模型管理器，负责管理仿真模型的生成和配置；

推理模块接口，负责处理推理模型的输入和输出，并通过接入强化学习算法完成自动驾驶等任务；

虚实交互管理器，负责管理仿真场景和实际场景之间的交互，将虚拟环境与现实环境融为一体；

评估管理器，负责评估仿真结果的准确性和合理性，并出具评估报告；

任务管理器，用于管理并控制仿真中的各种任务和进程，跟踪和监控正在运行的任务，包括模型的构建和仿真运行，数据的处理和分析等；其还提供资源分配和管理，例如分配计算资源和内存，并设置任务优先级，以便在需要时优先处理关键任务。

2.如权利要求1所述的基于虚实交互的城市轨道交通仿真验证平台，其特征在于，所述场景管理器具体包括如下模块：

场景定义模块，其支持多种任务场景的定义，包括定义场景类型、场景参数、场景元素、场景数据等；所述多种任务场景包括列车运行的场景和紧急制动的场景，针对所述列车运行的场景，场景定义模块定义列车速度、加速度、运行轨迹等参数；针对所述紧急制动的场景，场景定义模块定义制动距离、制动时间等参数；

场景调度模块，其根据场景类型、场景优先级、场景执行状态执行多种任务场景的调度；根据不同的场景按照固定的时间间隔或事件触发来执行，或者按照紧急情况的优先级高低来执行，或者按照固定任务顺序执行；

场景实现模块，其根据场景元素、场景数据、场景交互进行多种任务场景的实现；针对列车运行的场景，调用列车模型、运行控制算法等元素，同时与紧急制动场景交互；针对紧急制动的场景，调用列车制动模型、制动控制算法等元素，同时与列车运行场景交互；

场景管理模块，其根据场景创建、场景销毁、场景信息获取进行多种场景的管理；其支持场景的动态创建和销毁，以及对场景信息的获取和展示，包括当前场景状态、场景执行进度、场景执行结果等信息。

3.如权利要求1所述的基于虚实交互的城市轨道交通仿真验证平台，其特征在于，所述虚实交互管理器具体包括虚部数据接口，实部数据接口，任务信息接口，交互中心；

虚部数据接口接收虚拟环境产生的数据，包括虚拟列车的速度、加速度、位置、障碍物的位置等；

实部数据接口接收真实环境的信息，包括真实列车的速度、加速度、位置等；

任务信息接口接受来自任务管理器下发的任务信息，任务信息规定了虚实如何进行交互；

交互中心根据任务信息、虚部数据、实部数据，完成虚实交互；交互中心在双向信息传递的基础上，完成多种情形的虚实交互功能，所述虚实交互功能包括对应型虚实交互和非对应型级别虚实交互；

所述对应型虚实交互为实物列车A和虚拟列车B一一对应交互；虚部数据接口接收虚拟列车B的数据信息，实部数据接口接收实物列车A的数据信息；

所述非对应型虚实交互，为实物列车A和虚拟列车C或D并非一一对应的进行交互，虚拟列车C或D和实物列车A共同完成任务，虚部数据接口接收虚拟列车C或D的数据信息，实部数据接口接收实物列车A的数据信息；

交互中心根据任务信息的要求，将以上收集虚实信息进行整合，然后将整合的信息通过接口反馈给相应的列车，进而更新列车自身的信息。