列车操纵与运行仿真系统1

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1、第卷第期兰州铁道学院学报自然科学版年月」段头戈一一一文章编号列车操纵与运行仿真系统,,,“,,郭佑民王志伟武福程瑞琪北方交通大学机械与电子控制工程学院,北京兰州铁道学院机电技术研究所,甘肃兰州摘要介绍了列车操纵与运行计算机仿真系统的设计方法和主要功能特点该软件利用计算机仿真技术实现了,为机车安全运行监控系统的理论研究提供,对列车运行和司机操纵的计算机模拟了较可靠的实验数据平台通过实,结果表明该系统操作简单,,仿真程度高际应用计算结果准确关键词列车操纵与运行计算机仿真软件系统中图分类号文献标识码,我当前国铁路运输为适应市场需求而不断向成如图所示、重载这,高速一方向发展因此研究开

2、发一些列车人机交互模块,,,安全运行监督装置列车运行自动控制系统就成了实现系统和操作者之间的信息月昔令交互实现,、,以及模拟时钟设定、目前急需进行的工作做这方面研究时如果通过列对列车编组司机操纵模拟运,、、车实际运行来进行试验无论对人力还是物力来说算控制操作如开始计算暂停计算退回重算等和都是很大的浪费,而且试验的安全性也得不到保证实时线路设施状态设定用计算机仿真技术模拟复杂的机车设备环境和列车运行模拟模块,,运行环境以研究列车运行监督和运行控制理论与根据已构造的运行环境和司机对机车的控制,,,方法并作为一种实验手段来完成对各种车载设备遵照列车牵引计算规则得出作用于列车上的合力

3、的测试和评价,是、运行距离一种十分经济而又安全可靠的方从而由列车运动学方程计算出列车速度法等运行参数,并根据线路信号显示类型和区间限速本系统就是为机车安全运行专家系统的研究而规则计算出列车实时限速值开发的一个仿真系统该系统以科学的数学模型〔’〕显示语音模块,,、为基础采用结构化编程思想实现了对列车运行环显示列车运行环境包括线路坡道数据线路纵、、、、境列车运行司机操作控制以及机车数据采集的计断面信号机位置以及车站位置等运行状态列车算机模拟本文将对该系统的结构、软件设计方法等运动动态显示、各项运行数据等和专家系统对司机问题进行较详细的讨论操作的安全提示及告警同时,安全提示及告警也

4、通过语音输出系统结构及实现的功能专家系统模块该系统设计,运用专家知识结合当前线路情的基本原则是在线路数据线路坡采集相关数据道数据和线路设施数据和机车车辆数据图的支持况,对列车的运行安全性进行分析推理,做出安全评,,,下将列车间接转化为多质点力学模型严格遵照列价决策及相应安全提示并通过显示石吾音模块对司,车牵引计算实现对列车运,和区间信号控制规则机操作加以监督和指导此模块为嵌人式模块主要行和司机操纵的仿真,,运算将运算结果显示输出或用来对列车运行安全监控推理的相关算法进行试验对,运算结果通过专家系统模块进行安全推理或通验证过通讯接口与车载系统进行联机仿真实验系统构联机仿真模块一

5、一收稿日期基金项目铁道部科技发展计划项目以】作者简介郭佑民一,男,甘肃陇西人,硕士生©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net王第期郭佑民等列车操纵与运行仿真系统车载微机系统专家系统安全推理决策模块专家系统知识库数据采集处理安全推理模型数据通讯专家系统决策车载系统调试操纵与运行仿真显示语音模块运行环境显示运行状态动态显示运算控制安全提示语音输出列车编组模拟时钟设定列车动力学方程一回一︺列车运行数据库司机控制操作列车运动学方程机车车辆数

6、据库线路设置模拟机车信号处理线路环境数据库运行模拟模块一一一一一一一图系统构成框图,,通过系统的通讯接口实现仿真系统与机车安全运行生冲突这就需要各功能模块分工明确并且系统流,,专家系统车载微机装置的数据互发为车载系统提程脉络清晰同时考虑到软件的可行性和可维护,,供仿真的列车操纵与运行环境并将车载系统结果性在软件设计时遵循以下原则与仿真系统运算结果进行比较,即把仿真系统作为通用性车载装置的调试平台由于当前在铁路运输系统中使用着不同类型和,列车运行数据库型号的牵引机车和车辆并且各种线路情况也是千差,向系统提供实现运行环境构造和运行模拟所必万别所以在软件设计的过程中应充分考虑软件,

7、、、,,需的数据包括机车车辆数据线路坡道数据线路对各种机车车辆及线路的通用性并采取相关措施设施数据等如将主牵引计算程序与机车车辆数据库和线路情况数据库分离等系统开发运行环境及软件的设计准确性系统开系统工作时要求列车运行环境、列车运行输出发及运行环境本系统软件图中操纵与运行仿真部分的运结果以及司机对列车的操纵尽可能的接近现实首,,行平台为刃操作系统采用窗口编程先保证列车运行数据库中数据的准确实现列车运,,技术,编程工具为面向对象的泊企业行环境的正确构造其次充分结合实际构造出正,对〕确的列车动力学和运动学模