计算机联锁车务仿真培训系统简介

计算机联锁车务仿真培训系统简介（通用3篇）

计算机联锁车务仿真培训系统简介 篇1

计算机联锁车务仿真培训系统简介

一．开发说明

本系统采用纯软件技术，把计算机联锁上位机操作平台，底层联锁逻辑和模拟现场设备的状态及变化过程集合到一台计算机上构成学员机，在一台计算机上实现了计算机联锁系统的所有功能。同时结合教学及培训的特点，设置了一台教师机来完成学员操作过程的记录、回放并设置设备故障及行车命令以供考核学员的处理作业的能力。由于目前计算机联锁存在多家制式，本套系统分成四个版本：交大、铁科院、通号设计院和卡斯科四家的操作界面，更会加强培训的效果。同时，还开发了原6502电气集中操作台模式的车务培训软件。

二．系统的体系结构

以太网 教师机 扩展功能 调度集中机 学员机1 学员机2 ··········· 学员机m 学员机n 三．功能说明

1． 教师机功能

1)实时监控制学员机的操作过程

2)记录所有学员机的操作过程并能够回放操作过程及按钮操作信息

3)为全部或部分学员机设置站场设备（信号机、道岔、轨道）的状态及故障 4)向学员机发布行车作业命令 5)设置电源、闭塞和辅助发车故障

6)使各个学员机能够连成一个统一的段间站场，实现行车与调度作业的站间联系 2． 学员机功能

1)具有计算机联锁上位机功能；          站场状态的直观形象显示 办理列车作业 办理调车作业 办理单独操作道岔 办理引导总锁接车

办理半自动闭塞、辅助接发车作业 显示与操作有关的提示信息 显示人工延时的类型及时间

对特定的错误操作以及故障进行语音报警

2)后台运算逻辑采用真实计算机联锁软件,具有全部联锁逻辑功能；

 列车的接车、发车及通过作业  站内调车作业与折返作业

 取消进路、人工延时解锁及区故解功能  引导总锁闭塞接车与引导进路接车功能  道岔的单操、单锁及封锁功能  半自动闭塞接发车功能  辅助改变运行方向接发车 平面溜放解体作业

 股道中间出岔的延时解锁功能  延续进路的办理及延时解锁功能

 完备的进路选排、锁闭、开放保持及解锁功能 3)

仿真功能

 室外信号设备的开放、关闭与灯丝断丝仿真  室外道岔设备的动作、位置状态及故障状态仿真

 室外轨道电路的车列占压、红光带故障及分路不良等状态仿真

 模拟调车行车过程和列车的行车、进站和出站功能，并灵活控制车列的走停转向，带有车次号的跟踪  模拟列车解体过程

 模拟自动闭塞区间故障状态及设置辅助接发车故障  模拟半自动闭塞设备状态及设置故障  模拟电源停电故障 4)网络扩展功能

  通过以太网与教师机和调监机通信，进行站场信息的传递，实现实时监督功能 通过网络实现与相邻车站的辅助改变方向功能、半自动闭塞功能、区间行车与车列转站（场）  通过网络与调度集中机连接，实现调度集中控制功能

通过网络可与沙盘执行机连接，直接扩展为沙盘控制模式，在沙盘断电时可启动纯软件车务功能。

5)操作界面有交大、铁科、通号、CASCO、6502五种模式；

四．适用对象

适用于自动化（铁道信号）专业本专科学生，车务职工、铁路运输学校的学员及相关铁路运输与信号人员。

五．系统的参数与要求

1．一套教师机最多可带50个学员机点（由教师机配置可调整）2．教师机硬件要求：

操作系统：WINDOW98/WINDOWS2000/XP 硬件：PIII/1G/128(/256/512M)（与操作系统相对应）内存以上多媒体计算机，以太网通信设备

3．学员机通过教师机构成一个闭环行车系统，可设置多个车列同时运行，并带有车次号跟踪与调整。4．学员机硬件要求：

操作系统：WINDOW98/WINDOWS2000/XP 硬件：PII 233M 以上多媒体计算机，以太网通信设备

六．功能扩展说明

1．本系统的扩展功能为加入调度监督系统或调度集中操作系统，同时实现各学员机间的级联构成一套闭环系统。

2．可通过沙盘执行机与沙盘直接连接，实现沙盘演练功能。

七．系统的特色

除上述功能外，本系统具有以下特色：

1．采用以太网实现数据交换，构成一套行车闭环系统 2．联锁软件的专业性达到铁道部颁标准

3．具有当前国铁常用的铁科、交大和通号院几种界面模式，更接近实用培训 4．灵活可扩展与调度监督系统或调度集中系统连接 5．可定制车站站型，进行定制开发达到与现场一致的效果 6．可扩展与沙盘进行连接

八．附件

1．效果图

(1)学员机――交大模式

(2)学员机－－铁科模式

（3）学员机－－通号模式（4）学员机－－通号DOS模式

（5）学员机－－CASCO模式（6）教师机――交大模式

（7）教师机――铁科模式（7）教师机――通号模式

（7）教师机――通号DOS模式（7）教师机――CASCO模式

(8)6502操作台模式(9)学员机――铁科ADX模式

2．业绩

 计算机联锁车务培训系统介绍

1、昆明铁路机械学校

车务培训软件40套 车务培训软件 8个站

2001年 2002年 2002年 2006年 2007年 2007年

2007年

2、石家庄铁路运输学校

3、哈尔滨铁路中等职业技术学校

4、邢台车务段培训科

车务培训软件 2个站各20套 车务培训软件25套 车务培训软件20套

5、济南铁路局济南职工培训基地

6、湖南株洲铁路科技职业学院

7、石家庄铁路运输学校

8、北京站(一站二场)

9、新疆阿接山口站

10、新疆哈密车务段

11、内蒙集宁车务段

车务培训软件2种各40套

沙盘仿真车务培训系统(3个站＋调监)北京站实际站型车务培训软件 2008年 北京站单线自闭型车务培训软件 2008年 车务培训软件10套

2008年 2008年

车务培训软件2种各20套  计算机联锁电务培训系统介绍

1、昆明铁路机械学校

双机热备

2001年

2、石家庄铁路运输学校

单机

2002年

3、信息产业部南京电子十四所

双机热备带沙盘

2002年

4、原平电务段

双机热备原理机

2004年

 工程方面：JTU-DE型铁路信号计算机联锁系统 自2004年11月至今

1、舞阳钢铁有限责任公司轧钢站

组联锁道岔

2、舞阳钢铁有限责任公司寺坡站

组联锁道岔

3、邯郸钢铁有限责任公司炼铁站

组联锁道岔

4、邯郸钢铁有限责任公司三钢站

组联锁道岔

5、首矿公司裴庄站

组联锁道岔

6、黑龙江西林钢厂站

组联锁道岔

7、首矿粗坡站

组脱轨器控制

8、舞阳轧钢站站场改造

组联锁道岔

9、舞阳钢铁有限责任公司铁山站

组联锁道岔

10、邯钢集团新区炼铁站

组联锁道岔

11、邯钢集团新区原料站组联锁道岔

12、邯钢集团老区原料站

组联锁道岔

13、黄华炼铁站

组联锁道岔

联系人：北京交通大学电信学院信号教研室

岳强

电话：***

010-51686118

传真：010-51686118

qyue@bjtu.edu.cn 10

计算机联锁车务仿真培训系统简介 篇2

联锁表的编制

实现计算机联锁系统在车站内更好地运行, 必须使用连锁表将车站内的信号机、道岔和进路之间的联锁关系清晰地反映出来。联锁表的编制要以车站的信号平面布置图为主要依据, 在制作的过程中要将进路作为主体, 并且将列车进路 (发车和分接车) 至调车进路的每一条进行有序编号。接下来要将这些相关项目逐一填写进表格中, 如排列进路时应按按钮、进路要求的相关岔道位置、进路所囊括的轨道区段、防护该条进路的信号机的显示和名称和所排列的进路的敌对信号等。在模拟进站中咽喉区的道岔数量并不多, 在不同出发端和结束端之间存在一条最基本的进路, 并不存在变更的进路, 因此在对进展车辆调度时不存在进路选择的问题, 从而在很大程度上简化联锁表, 降低联锁表的编制难度。下面对联锁表各项的具体填写方法进行介绍。

(1) 方向栏:在方向栏中要标注进路的行进方向以及相关属性 (进路状态、发车、接车、通过、转车、调车等) 。

(2) 进路号码栏:在本栏中要对进路进行编号, 可以按照咽喉区、场进行编号, 也可以按照整个车站调车进路和列车进路的顺序进行编号。例如发车进路为“4”, 接车进路为“3”, 则通过进路写作“3/4”。

(3) 进路栏:在本栏中要将模拟车站内调度列车的所有进路逐条罗列出来。当列车具有两条 (或两条以上) 的不同进路途径时, 一些规模比较大的高铁站会在基本进路外额外列出一条主要的变更进路作为备选方式。

计算机联锁系统仿真

联锁软件设计流程

计算机联锁运算软件是实现进路和区段、信号、道岔等不同设备之间联锁关系的重要途径。为了保证车站车站接车、发车和调车功能的有效运行, 软件设计了一个安全可靠的进路系统, 进路的数量主要受到车站规模的大小以及车站自身结构繁简的影响, 安全作业的要求决定了控制过程不会有太大区别, 因此各个进路的控制过程大相径庭。进路从办理到解锁过程中经历了线路选择、道岔操作、一致性检查、锁闭进路以及信号开放、解锁进路等阶段。模拟车站结构并不能影响这些阶段的划分, 进路控制的整个过程也因而成为了设计联锁程序的一步, 进路控制过程可以被不同进路共同使用。

在进路的控制过程中, 办理进路, 取消进路, 解锁进路等过程由操作人员参与, 而信号开放、锁闭进路以及自动解锁进路等过程则不需要操作人员的参与。在监控进路时, 必须要对监控对象的状态有一个完整的了解, 在此基础上不断向操作人员提供相应的表示信息, 并将控制命令提供给信号机控制电路和道岔控制电路。

软件编程思路

根据模拟车站布置图设计平面布置图, 在设计图中将所有的进路表示出来, 程序接受指令后, 在界面中查找对应的进路路径, 如果没有找到则将终止任务, 如果找到结果则检查是否存在进路冲突现象;安排进路是否被其他进路占用, 是否与其他进路存在冲突。如果进路安排没有被占用则开始执行程序, 如果被占用则警告进路被占用。

计算机联锁程序设计

设计界面

以广州火车站的具体情况为主要依据, 运用VB程序设计广州火车站的平面布置界面, 在系统中规范各个区段、按钮、信号灯和道岔的变量名称, 并设置各变量的初始属性, 再将一些基本控件和操作方法添加进去, 实现对进路的基本控制, 并采取措施保障控制安全。

进路的安排

在进行进路程序编制时要以联锁表为依据, 在设计程序时使用了timer事件, 一旦timer事件被触发, 选中的进路变由白色调整为黄色, 车辆所在区段由白色调整为橙色, 信号灯由红色变成蓝色, 当车辆经过后自动变为默认的白色, 由橙色的区段呈现车辆的行走轨迹。例如:当程序中shuchu1 - timer事件被触发时, dt1, dt2, dt3三个已经排好的进路全部变成黄色, 车辆从dt1 到dt3 的移动情况使用橙色显示, D1 信号灯由红色调整为蓝色。

按钮的操作命令

进路的选择需要通过单击界面的路线为依据, 选择线路时会触发timer事件, 在进路中如果存在使用橙色标注的区段, 表示该进路被其他车辆占用, 系统自动弹出“进路被占用”的对话框, 线路选择无效, 需要重新选择进站线路。例如, 使用变量表示界面按钮, 设置初始变量值为0, 按钮被选择时变量值设为1, 如F1 变量设置为f, F1 被选择时e值变为1, F1 变为橙色, 再选择f3 时, f3 设定的变量m值变为1, 当f和m值都变为1 时, shuchu1 - timer事件被触发, F1 信号灯变蓝色。

系统安全控制

系统安全性和可靠性是计算机联锁系统运行的关键因素, 仿真系统软件在综合分析数据传输、数据处理等方面的基础上, 在信息编码、分成运行、自我诊断等方面优化系统, 有效保证了系统的安全性。

(1) 设计同时运行的双套程序保障系统的输入输出、联锁控制等功能, 当两套程序的运行结果一致时输出相关指令, 否则终止操作, 提高了系统的安全性。同时, 设置程序运行的条件, 使得程序分成运行, 互相检查和制约。

(2) 将加密技术运用到信息传输过程中, 提升了信号的抗干扰能力。数据采用多位二进制表示, 提升信息冗余度, 减少危险信号输出概率。

(3) 设计自检程序监控系统运行状态, 发生故障时停止系统运行, 并及时提供报警信息。

结语

本设计中以广州火车站的沙盘模型作为设计依据, 运用VB程序设计系统控制界面, 规范各个区段、按钮、信号灯和道岔的变量名称, 并设置各变量的初始属性, 再将一些基本控件和安全控制程序添加进去, 最终实现了安排进路、安排接发车进路以及对通过列车进路的安排和调车进路的安排, 有效保障了站内行车安全, 提高了运输的效率。

计算机联锁车务仿真培训系统简介 篇3

关键词：联锁仿真系统；网络；计算机；新型；模块

中图分类号：U284.362 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2013) 05-0000-02

随着计算机联锁系统作为铁路行车安全的控制系统在国内的推广应用，网路计算机技术的快速发展，为了方便教学、培训和科研，新型网络计算机联锁仿真系统也逐渐成为研究的热点。

1现有计算机联锁仿真系统的不足

随着对计算机联锁仿真系统的研究不断加深，先后出现了各种仿真系统，虽然这在一定程度上缓解了教学、培训及科研的压力，但是与新型网络计算机联锁仿真系统相比，还存在各种各样的不足。即使是在新型的仿真系统之间，也存在着很大的差异，产品性能良莠不齐。

（1）传统的纯软件模式的仿真系统仅仅能够做到模拟计算机联锁的操作部分，但是对现场设备的仿真能力还存在不足。（2）模拟沙盘仿真系统能够较为真实反映出现场设备的情况，但不论系统的建设合适改动的成本均较高。（3）现有计算联锁机仿真系统大多不具备输入/输出功能，无法采集信号设备。而部分带有输入/输出功能的系统则过于依赖于信号设备，一旦信号设备缺失，就无法单独设置调节、独立运行。（4）随着计算机联锁仿真技术的发展和进步，新型的网络计算机仿真系统获得了很大的发展，出现了不少的优秀产品，如MIL公司的OPNET等。

但这些产品仍存在很多的不足之处：

（1）这些系统大多只对某一问题或某一方面的问题通用；（2）这些网络联锁仿真系统的操作非常复杂，使用者的培训时间较长；（3）对使用者的要求较高，操作者不仅需要熟悉这些系统，还必须有相当的网络技术基础和编程能力，这大大影响了系统的推广和使用；（4）操作结果稳定性差，由于系统对使用者的要求很高，使用者的技术素质对操作结果的可靠性影响很大；（5）购买的费用昂贵，网络计算机联锁仿真系统有高、低档之分，高档产品价格高昂，一般的企业、研究机构、高校和机关单位都难以接受；（6）行业内技术垄断严重，由于不论是哪种档次的仿真系统基本都来自美国，强大的技术优势使得美国在这一行业内占据垄断地位。

2网络计算机联锁仿真系统

2.1网络计算机联锁仿真系统的概念

與传统的纯软件模式的仿真系统、沙盘模拟的仿真系统相比，新型网络计算机联锁仿真系统是利用新型的Web开发技术，建立的一种具有网站模式的联锁仿真系统，满足操作者的教学、培训及科研需求。使用者可利用用户浏览器，在浏览器端生成可模拟的计算机联锁的人机交互界面，模拟车站的控制台操作，完成联锁控制功能，并且还能满足多人同时在线培训的要求。网络计算机联锁仿真系统同时纳入的Web 3D技术，使计算机联锁设备及现场信号设备具备模拟三维仿真场景的能力，达到模拟现场设备状态的采集和驱动的目的。除了We b 3D技术以外，新型的网络计算机联锁仿真系统还加入了流媒体、Flash动画、多媒体等技术，直观性强。

2.2新型网络计算机联锁仿真系统的设计标准

（1）新型网络计算机联锁仿真系统的设计具有可交互性，必须达到能够模拟出某个电务段管辖范围内的单个或多个车站的人机交互界面。能够模拟对操作信息的处理，使用者能够设置有效的操作命令。同时系统还能对错误的操作命令做出提示。（2）仿真系统应具有基本的进路控制功能，包括进路选出、进路引导、信号开放、进路正常解锁和进路非正常解锁等功能。（3）设置专门的故障处理模块。系统能够仿真模拟各类站内计算机联锁系统常见的故障极其处理过程，并能够提供实景图片及动画式的仿真场景，具备较强的直观性。例如，当室外信号设备发生故障时，人机交互界面就会发出故障报警，信号机械室联锁机柜上就会显示出故障点，真实反映设备故障具体位置和实际状况，能够完全地模拟真实的现场环境，提高使用者的故障处理能力。

2.3新型网络计算机联锁仿真系统的设计模块

（1）用户浏览器——网络计算机联锁仿真系统的人机交互界面。

用户浏览器主要包括人机界面信息处理、基本联锁、控制执行等程序。其多采用浏览器或服务器的模式。可以通过给浏览器添加控件的方式，提高系统的速度。系统的基本联锁逻辑需要通过标准的Internet与服务器之间的通信来获得，用户浏览器端显示计算机联锁的人机交互界面，用户浏览器首先要对要站场数据进行设置，其中包括车站名，岔道名，信号机的类型、名称、坐标、编号，各轨道区段的名称、长度等。新型网络计算机联锁仿真系统的使用者通过浏览器端观看获取站场信息，实现进路操作，监测各种设备的状态。（2）应用服务器——网络计算机联锁仿真系统的功能实现端。通过数据的存取、提供、应用和集成实现系统的联锁功能。使用者通过通过Web提出用户请求（如进路建立、道岔操纵等），系统根据联锁运算完成逻辑分析和处理，并将结果发送回客户端。同时通过系统数据库的管理系统，进行数据交换及修改，实现数据缓冲处理。系统的功能实现流程如下：①用户通过登录浏览器实现与服务器的局域网连接。②用户通过使用浏览器端向应用服务器发出进路请求。③应用服务器判断该请求是否为网络计算机联锁操作信息，若是，则调用系统的进路搜索程序，自动生成相符合的进路表数据。④检侧③所选进路是否正确，确保进路数据的正确性。⑤检查联锁条件是否满足信号开放的条件，若不满足，则发出预警。⑥将信号开放的信息发回浏览器端。（3）数据库服务器：数据库中存放着各种基本的站场数据。这些数据包括静态数据、动态数据和中间变量三个方面。静态数据包括信号机名称，数量、位置、进路方向、岔道数量等数量等；动态数据包括联锁逻辑运算、变量控制、使用者的操作输入信息、故障信息等；中间变量是指程序只能过程中所产生的数据变量。三维模仿数据也包括在其中。“E-R模型”是在目前的数据库设计中采用最广泛的一种数据库概念模型，能够准确地反映出现实中各个实体之间的相互关联，从而设计出符合要求的数据库。

3多站场模拟仿真培训模式

当前的许多网络计算机联锁仿真系统只能针对个别车站进行教学、培训，指导性较差。新型的网络计算机房展培训系统建立了新型的培训模式，即多站场模拟培训模式，其中包括各种特殊操作，训练学员应对突发状况，及时处理故障的能力。

4总结

新型网络计算机联锁仿真系统具备现场设施真实再现的功能，给培训者带来前所未有的直观感受，具备多战场的模拟培训能力，尤其是其具备的优越的故障处理培训功能是传统的计算机联锁仿真系统无法比拟，可以缓解操作人员的培训压力，为科研提供良好的实验基础，具有广阔的推广和应用前景。

参考文献：

[1]冯涛，郑云水等.新型网络计算机联锁仿真系统研究[J].铁道通信信号,2012,09.

[2]王黎明.计算本网络仿真技木及其应用[J].魅力中国,2009,04.

[3]梁豆豆，范多旺等.浅议红十字会档案管理信息化的发展[J].铁路计算机应用,2011,02.

[4]穆中华，李丽兰等.客运专线计算机联锁仿真系统的开发[J].城市轨道交通研究,2012,01.

[5]郭秀清,郭玉臣等.分布交互式计算机联锁仿真系统[J].铁道学报究,2000,05.

作者简介：李峰（1966-），男，汉族，山东省济南人，工作于山东省科学技术协会学会服务中心（原山东科技培训中心），计算机高级程序员，高级工程师，计算机工程及工业管理工程双学士，高级管理人员工商管理硕士。