城市轨道交通综合实训系统的设计与实现

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1、第１期研究报告城市轨道交通综合实训系统的设计与实现秦武（天津铁道职业技术学院，３００２４０，天津∥副教授）摘要介绍了轨道交通仿真实训系统的功能及总体布局，利用计算机控制技术、网络技术及电子技术，将真实对列车自动控制、计算机联锁等真实控制设备与沙盘仿真系轨道交通信号设备和仿真沙盘进行良好对接，对沙统的接口电路提出了设计与实现方法。重点介绍了沙盘系统盘上的信号机、轨道电路、转辙机等实现实时控制，中道岔控制电路、信号机控制电路、轨道区段状态采集电路、实现对信号室外设备的仿真，并且完成列车运行的机车控制电路的设计。实现了联锁关系，达到了与现场运营控制（

2、即能实现对模型机车运行控制，同时动作真实控制一致的效果。目前该实训系统在天津铁道职业技术学院信号电路完成正常解锁、故障解锁），从而使该实训实训基地运行良好。系统从传统意义上的模拟到真正的仿真控制，创设关键词城市轨道交通；实训系统；列车自动控制；动态仿真更加真实的现场作业环境。中图分类号Ｇ６４２．４２∶Ｕ２３１２系统总体规划ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＧｅｎｅｒａｌＴｒａｉｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍｆｏｒＵｒ－２．１设备组成ｂａｎＲａｉｌＴｒａｎｓｉｔ该实训系统包含列车自动控制（ＡＴＣ）系统和ＱｉｎＷｕ车辆段计算机联锁系统，

3、包括１１个中间站及２个地ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｄｅｍａｎｄａｎｄｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌ铁折返站，设有列车自动监控（ＡＴＳ）控制中心，各ｔｒａｉｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒｕｒｂａｎｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎ车站均按照仿真计算机联锁控制设计；计算机联锁ａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｗｉｔｈｉｎｔｅｒｆａｃｅｃｉｒｃｕｉｔｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｕｂ－ｓｙｓ－设备为了满足信号专业的实训，室内采用真实设备，ｔｅｍｓ，ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄｔａｂｌｅｏｆＡ

4、ＴＣａｎｄｔｈｅｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇｓｙｓ－室外为仿真设备。ｔｅｍｉｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｃｉｒｃｕｉｔｓｆｏｒｓｉｇｎａｌｃｏｎｔｒｏｌ，ｆｏｒｓｅｃ－２．２沙盘仿真模型ｔｉｏｎｓｔａｔｅｔｅｓｔａｎｄｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｉｓｍａｉｎｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｗｈｉｃｈｈａｓｒｅａｌｉｚｅｄｔｈｅｉｎｔｅｒｌｏｃｋｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｃｈｉｅｖｅｄｔｈｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｅｆｆｅｃｔ２．２．１沙盘静态部分的设计ｗｉｔｈｔｈｅｓｉｔｅｔｒａｎｓｐｏｒｔｃｏｎｔｒｏｌ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｒｕｎｎｉｎｇ

5、ｗｅｌｌａｔｔｈｅ沙盘台面上包含直轨区段、道岔区段（含单动道ｐｒａｃｔｉｃａｌｔｒａｉｎｉｎｇｂａｓｅｏｆＴｉａｎｊｉｎＲａｉｌｗａｙＴｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄＶｏｃａ－岔、双动道岔、交叉渡线）、曲线区段、色灯信号机、机ｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅ，ａｎｄｈａｓｍｅｔｔｈｅｍａｉｎｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．车、站台、信号楼、车辆段等。内部安置下位接口机、Ｋｅｙｗｏｒｄｓｕｒｂａｎｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔ；ｐｒａｃｔｉｃａｌｔｒａｉｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；沙盘电源、路由器等设备，并在底部安装滑槽，方便ＡＴＣ；ｄｙｎａｍｉｃｓｉｍｕｌａｔ

6、ｉｏｎ检修和维护。沙盘盘体内侧配置有计算机电源插Ａｕｔｈｏｒ’ｓａｄｄｒｅｓｓＴｉａｎｊｉｎＲａｉｌｗａｙＴｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄＶｏｃａｔｉｏｎ－座、通信接口和模型车站设备电源开关。沙盘上的ａｌＣｏｌｌｅｇｅ，３００２４０，Ｔｉａｎｊｉｎ，Ｃｈｉｎａ主要模型如下：（１）钢轨———采用德国ＰＩＫＯ公司的直轨和弯１系统需求分析轨，如图１所示。城市轨道交通综合实训系统主要是将真实的车（２）道岔———采用ＰＩＫＯ公司的定型单开道岔辆运行控制设备与仿真沙盘系统很好地结合起来，及交叉渡线道岔，如图２所示。图１轨道模型·７７·研城市轨道交通究２０１３年公用

7、端形成闭合电路时，该回路电磁线圈励磁，产生另一方向的电磁力，电磁力产生的牵引力克服卡簧的锁闭力，将道岔尖轨推动到另一方向。仿真转辙机的工作电压为直流１２Ｖ，通过沙盘下位机ＡＴ９６输出进行控制。图２单开道岔模型３系统技术分析（３）信号机———按照真实铁路信号机以１∶８７的国际通用标准开模制作。按照信号设计规范，配置３．１系统整体设计思路有进站、出站、预告、通过、调车等各类型信号机。信轨道交通综合实训系统应具备现场信号室内设号机采用螺钉固定在路基上，方便更换，如图３所示。备的所有功能，其整体设计思路如图４所示。系统能通过沙盘系统上位机实时采集信号真

8、实设备的控制信息，并传递到沙盘系统下位机来控制沙盘上的信号机、道岔、轨道电路等硬件设备，动作道岔、监测轨道电路状态及控制列车运行；另一方面，沙盘上设备