地铁OCC行车调度仿真培训系统的虚拟列车群模块设计与开发

摘要

随着城市轨道交通的迅速发展，对各类地铁运营人员的需求大增。传统的培训方式由于费用高、效率低，已无法满足要求。在这种背景下，利用计算机仿真技术来进行培训的方式应运而生，这种方式不仅费用低，而且效率高。而地铁行车调度仿真培训系统作为整个OCC(运营控制中心)调度仿真培训系统的重要组成部分，将为OCC行车调度人员的培训提供强有力的支持。
　　行车调度仿真的核心内容是模拟线路上车流(简称虚拟列车群)的运行情况，为整个轨道交通综合仿真培训系统提供所有列车对象仿真模型，每一列车模型都是以牵引计算理论为基础，建立运行模型，列车由虚拟司机驾驶，列车的运行受信号系统和运行图的约束。当前国内对列车群的研究，主要是针对列车运行图的铺画和运行线的调整，仿真模块大多是模拟列车按铺画的运行图运行的情况，对线路条件、列车特性及信号系统特点处理的都比较简单。因此，本文对虚拟列车群的设计与开发具有非常重要的现实意义。
　　本文结合地铁OCC行车调度仿真培训系统的功能，在对虚拟列车群功能深入了解的基础上，对虚拟列车群模块进行了设计开发。本文首先明确了行调仿真培训系统的功能、组成以及列车运行相关基础环境；然后，针对城市轨道交通列车运行之特点，对虚拟列车群进行功能需求分析；在此基础上，对列车群模块进行了详细的设计与实现，主要包括：虚拟司机数据结构的设计及实现；列车运行模型的建立及具体实现；ATP的建模与实现；列车群控制管理功能的设计与实现。最后，将虚拟列车群模块应用到行调仿真培训系统中，结合该仿真培训系统的功能，对列车群功能进行了测试与验证。并具体从两个案例出发，阐述列车群功能的仿真实现及该系统对行调人员的培训功能。
　　仿真结果表明，将此列车群模块应用到仿真培训系统中，不仅能为调度员提供一个真实的运营环境，还能验证线路的通过能力，并能模拟各种非正常行车，实现对调度人员的培训功能。