一种轨道车辆模拟电路生成方法、系统及控制方法、系统

摘要

本发明公开了一种轨道车辆模拟电路生成方法、系统及控制方法、系统，通过接收车辆模拟电路生成信号，并根据车辆模拟电路生成信号进行逻辑运算，得到第一运算结果，从而选取元器件，并进行电气连接，生成轨道车辆模拟电路。本方案通过信号控制轨道车辆模拟电路的生成，实现了灵活控制轨道车辆电路的生成，使得学生在教学现场即能够掌握轨道车辆的多种电路结构，避免了单一的教学模板带来的电路结构单一的问题，无需学生在实践中经过较长的时间才能掌握熟悉，有效解决了教学方式导致的人才培养速度慢的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及电路模拟领域，尤其涉及一种轨道车辆模拟电路生成方法、 系统及控制方法、系统。

背景技术

随着城市的快速发展，轨道交通车辆进入一个快速发展的新阶段，对城 市轨道交通行业人才的培养成了重中之重。

目前，教学模式主要通过电路示展板、挂图或教学动画片简单展示电路 的方式来实现教学，条件允许的学校还可以组织学生去现场认识性的实践。

然而，采用上述教学方式很难使学生实现理论和实际的结合，这就导致 学生在上岗后，仍需经过长期的现场学习和实践才能独立完成工作，这将消 耗大量的培训资金和时间难以满足目前轨道交通的快速发展的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种轨道车辆模拟电路生成方法、系统及控制方 法、系统，以解决现有教学方式中导致人才培养速度慢、需要消耗大量的培 训资金及时间才能实现人才的独立作业的问题，其具体方案如下：

一种轨道车辆模拟电路生成方法，包括：

接收依据列车控制电路图生成的车辆模拟电路生成信号；

对所述车辆模拟电路生成信号进行逻辑运算，输出第一运算结果；

依据所述第一运算结果，选取元器件，并对所述元器件设置属性；

对所述元器件进行电气连接，得到所述车辆模拟电路生成信号所指示的 轨道车辆模拟电路。

进一步的，所述对所述元器件进行连接，包括：

通过连接器和电缆元件对所述元器件进行连接。

进一步的，在接收依据列车控制电路图生成的车辆模拟电路生成信号之 前，还包括：

依据各元器件的工作特性，对所述各元器件的属性进行定义，生成元件 库及模型库，使得依据第一运算结果，从元件库中选取元件，从所述模型库 中选取控制对象模型。

一种轨道车辆模拟电路生成系统，包括：

第一信号接收单元，与所述第一信号接收单元相连的第一运算单元，与 所述第一运算单元相连的设置单元，与所述设置单元及第一运算单元分别相 连的生成单元，

所述第一信号接收单元接收依据列车控制电路图生成的车辆模拟电路生 成信号；

所述第一运算单元对所述第一信号接收单元接收到的车辆模拟电路生成 信号进行逻辑运算，得到第一运算结果，并输出；

所述设置单元依据所述第一运算结果，选取元器件，并设置所述元器件 的属性信息；

所述生成单元依据所述第一运算结果，对所述元器件进行电气连接，得 到所述车辆模拟电路生成信号所指示的轨道车辆模拟电路。

进一步的，还包括：与所述设置单元相连的库生成单元，

所述库生成单元依据各元器件的工作特性，对所述多个元器件的属性进 行定义，生成元件库及模型库，使得所述设置单元依据所述第一运算结果， 从元件库中选取元件，并从所述模型库中选取控制对象模型。

一种轨道车辆模拟电路控制方法，包括：

接收车辆模拟电路控制信号；

对所述车辆模拟电路控制信号进行逻辑运算，输出第二运算结果；

依据所述第二运算结果，控制预先生成的轨道车辆模拟电路的通断状态；

输出所述轨道车辆模拟电路的电路工作逻辑及电流流向。

进一步的，还包括：

输出所述轨道车辆模拟电路的电路工作逻辑及电流流向的同时，对所述 轨道车辆模拟电路的电路工作逻辑及电流流向进行显示。

进一步的，所述预先生成的轨道车辆模拟电路的生成具体为：

接收依据列车控制电路图生成的车辆模拟电路生成信号；

对所述车辆模拟电路生成信号进行逻辑运算，输出第一运算结果；

依据所述第一运算结果，选取元器件，并对所述元器件设置属性；

对所述元器件进行电气连接，得到所述车辆模拟电路生成信号所指示的 轨道车辆模拟电路。

一种轨道车辆模拟电路控制系统，包括：

第二信号接收单元，与所述第二信号接收单元相连的第二运算单元，与 所述第二运算单元相连的控制单元，与所述控制单元相连的输出单元，

所述第二信号接收单元接收车辆模拟电路控制信号；

所述第二运算单元对所述车辆模拟电路控制信号进行逻辑运算，得到第 二运算结果，并输出；

所述控制单元依据所述第二运算单元输出的第二运算结果，控制预先生 成的轨道车辆模拟电路的通断状态；

所述输出单元对所述轨道车辆模拟电路的电路工作逻辑及电流流向进行 输出。

进一步的，还包括：与所述输出单元相连的显示单元，

所述显示单元对所述车辆模拟电路的电路工作逻辑及电流流向进行显 示。

从上述技术方案可以看出，通过接收车辆模拟电路生成信号，并根据车 辆模拟电路生成信号进行逻辑运算，得到第一运算结果，从而选取元器件， 并进行电气连接，生成轨道车辆模拟电路。本方案通过信号控制车辆模拟电 路的自动生成，实现了灵活控制轨道车辆电路的生成，使得学生在教学现场 即能够掌握轨道车辆的多种电路结构，避免了单一的教学模板带来的电路结 构单一的问题，无需学生在实践中经过较长的时间才能掌握熟悉，有效解决 了教学方式导致的人才培养速度慢的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种轨道车辆模拟电路生成方法的流程图；

图2为本发明实施例公开的一种轨道车辆模拟电路生成系统的结构示意 图；

图3为本发明实施例公开的一种轨道车辆模拟电路控制方法的流程图；

图4为本发明实施例公开的一种轨道车辆模拟电路控制系统的结构示意 图；

图5为本发明实施例公开的一种城市轨道车辆模拟电路控制系统的结构 示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例公开了一种轨道车辆模拟电路生成方法，其流程图如图1所示， 包括：

步骤S11、接收依据列车控制电路图生成的车辆模拟电路生成信号；

车辆模拟电路生成信号是根据列车控制电路图生成的，车辆模拟电路生 成信号内可以包含有列车的逻辑控制原理图，需要用到的元器件及其对应的 参数，以及具体的电气连接形式。

步骤S12、对车辆模拟电路生成信号进行逻辑运算，输出第一运算结果；

步骤S13、依据第一运算结果，选取元器件，并对元器件设置属性；

第一运算结果中包含需要用到的元器件及其属性，从元件库中选取元件， 并根据电路需要设置元器件的属性，不同的电路对应不同的元器件，以及元 器件的不同属性要求。

其中，元件库是预先设置的，其是根据各元器件的工作特性，对各个元 器件的属性进行定义，生成元件库以及模型库。使得能够根据第一运算结果， 从元件库中选取元件，从模型库中选取控制对象模型。

元件库中的元件可以包括：高压电器库和低压电器库，高压电器库主要 包括：受流器、高压隔离开关、高速断路器、晶闸管等，低压电器库主要包 括：各类按钮开关、旋钮开关、司机控制器、继电器、接触器、二极管、连 机器、连接电缆、指示灯等。

模型库中主要包括：牵引电机、辅助逆变器、牵引逆变器、制动控制单 元、门控器、空调控制器、自定义控制对象模型等。

另外，对每个元器件根据其工作特性设置属性，其中，电气元件属性包 括：外观属性、输入输出属性、操作属性、关联属性、状态属性等。

其中，外观属性包括：各器件的样式、颜色等，外观属性根据电路状态 的不同将有不同的外观属性；

输入输出属性为：当满足所有的输入条件时，元器件才有正常的输出信 号；

操作属性是针对可操作的电器元件设置，这些元器件包含按钮、开关等；

关联属性主要针对控制电器设置，如多触点开关、继电器线圈与触点， 接触器线圈与触点等，当元器件设置有关联属性后，器件的通电工作将与其 对应的触点关联起来；

状态属性是根据元器件在不同的工作状态下，将显示其工作状态，如继 电器的通电吸合状态、触点的闭合状态等。

步骤S14、对元器件进行电气连接，得到车辆模拟电路生成信号所指示的 轨道车辆模拟电路。

优选的，通过连接器和电缆元件对各个元器件进行连接，实现各个元器 件之间的电气连接。

在生成轨道车辆模拟电路之后，需要对生成的轨道车辆模拟电路逻辑控 制原理进行检查，检查其是否存在错误，当检查该电路不存在错误时，继续 进行后续操作；若检查到电路中存在错误，则提示错误点，进行检查。

本实施例公开的轨道车辆模拟电路生成方法，通过接收车辆模拟电路生 成信号，并根据车辆模拟电路生成信号进行逻辑运算，得到第一运算结果， 从而选取元器件，并进行电气连接，生成轨道车辆模拟电路。本方案通过信 号控制轨道车辆模拟电路的自动生成，实现了灵活控制轨道车辆电路的生成， 使得学生在教学现场即能够掌握轨道车辆的多种电路结构，避免了单一的教 学模板带来的电路结构单一的问题，无需学生在实践中经过较长的时间才能 掌握熟悉，有效解决了教学方式导致的人才培养速度慢的问题。

本实施例公开了一种轨道车辆模拟电路生成系统，其结构示意图如图2 所示，包括：

第一信号接收单元21，与第一信号接收单元21相连的第一运算单元22， 与第一运算单元22相连的设置单元23，与设置单元23及第一运算单元22分 别相连的生成单元24。

其中，第一信号接收单元21接收依据列车控制电路图生成的车辆模拟电 路生成信号，第一运算单元22对第一信号接收单元21接收到的车辆模拟电 路生成信号进行逻辑运算，得到第一运算结果，并输出。

设置单元23依据第一运算结果，选取元器件，并设置元器件的属性信息。

车辆模拟电路生成信号是根据列车控制电路图生成的，车辆模拟电路生 成信号内可以包含有列车的逻辑控制原理图，需要用到的元器件及其对应的 参数，以及具体的电气连接形式。

第一运算结果中包含需要用到的元器件及其属性，从元件库中选取元件， 并根据电路需要设置元器件的属性，不同的电路对应不同的元器件，以及元 器件的不同属性要求。

元件库中的元件可以包括：高压电器库和低压电器库，高压电器库主要 包括：受流器、高压隔离开关、高速断路器、晶闸管等，低压电器库主要包 括：各类按钮开关、旋钮开关、司机控制器、继电器、接触器、二极管、连 机器、连接电缆、指示灯等。

模型库中主要包括：牵引电机、辅助逆变器、牵引逆变器、制动控制单 元、门控器、空调控制器、自定义控制对象模型等。

另外，对每个元器件根据其工作特性设置属性，其中，电气元件属性包 括：外观属性、输入输出属性、操作属性、关联属性、状态属性等。

其中，外观属性包括：各器件的样式、颜色等，外观属性根据电路状态 的不同将有不同的外观属性；

输入输出属性为：当满足所有的输入条件时，元器件才有正常的输出信 号；

操作属性是针对可操作的电器元件设置，这些元器件包含按钮、开关等；

关联属性主要针对控制电器设置，如多触点开关、继电器线圈与触点， 接触器线圈与触点等，当元器件设置有关联属性后，器件的通电工作将与其 对应的触点关联起来；

状态属性是根据元器件在不同的工作状态下，将显示其工作状态，如继 电器的通电吸合状态、触点的闭合状态等。

生成单元24依据第一运算结果，对元器件进行电气连接，得到车辆模拟 电路生成信号所指示的轨道车辆模拟电路。

优选的，通过连接器和电缆元件对各个元器件进行连接，实现各个元器 件之间的电气连接。

在生成轨道车辆模拟电路之后，需要对生成的轨道车辆模拟电路逻辑控 制原理进行检查，检查其是否存在错误，当检查该电路不存在错误时，继续 进行后续操作；若检查到电路中存在错误，则提示错误点，进行检查。

本实施例公开的轨道车辆模拟电路生成系统，通过第一信号接收单元接 收车辆模拟电路生成信号，并由第一运算单元进行逻辑运算，得到运算结果， 从而选取元器件，并进行电气连接，生成轨道车辆模拟电路。本方案通过信 号控制轨道车辆模拟电路的自动生成，实现了灵活控制轨道车辆电路的生成， 使得学生在教学现场即能够掌握轨道车辆的多种电路结构，避免了单一的教 学模板带来的电路结构单一的问题，无需学生在实践中经过较长的时间才能 掌握熟悉，有效解决了教学方式导致的人才培养速度慢的问题。

优选的，本实施例公开的轨道车辆模拟电路生成系统，还可以包括：与 设置单元23相连的库生成单元25。

库生成单元25依据各元器件的工作特性，对多个元器件的属性进行定义， 生成元件库及模型库，使得设置单元23依据第一运算结果，从元件库中选取 元件，从模型库中选取控制对象模型。

本实施例公开了一种轨道车辆模拟电路控制方法，其流程图如图3所示， 包括：

步骤S31、接收车辆模拟电路控制信号；

车辆模拟电路控制信号包含有列车的逻辑控制原理图，包含对预先生成 的轨道车辆模拟电路的通断状态的控制，还可以包含该轨道车辆模拟电路的 故障连接及状态。

步骤S32、对车辆模拟电路控制信号进行逻辑运算，输出第二运算结果；

步骤S33、依据第二运算结果，控制预先生成的车辆模拟电路的通断状态；

预先生成轨道车辆模拟电路，第二运算结果是对该预先生成的轨道车辆 模拟电路的通断状态的控制，也可以为对该预先生成的轨道车辆模拟电路的 故障状态的控制，并运行经过第二运算结果改变通断状态的轨道车辆模拟电 路，使该轨道车辆模拟电路具有电流及工作状态。

步骤S34、输出车辆模拟电路的电路工作逻辑及电流流向。

对该车辆模拟电路的电流流向、工作状态及电路工作逻辑进行输出。

优选的，对车辆模拟电路的工作状态、电路工作逻辑及电流流向进行显 示。

本实施例公开的轨道车辆模拟电路控制方法，通过对车辆模拟电路控制 信号的逻辑运算，输出第二运算结果，并由此控制预先生成的轨道车辆模拟 电路的通断状态，实现对轨道车辆模拟电路的电路工作逻辑及电流流向的输 出、显示。本方案通过对预先生成的轨道车辆模拟电路的通断状态及故障状 态的控制，实现了灵活控制轨道车辆电路的通断以及及时掌握轨道车辆电路 在各种故障状态下的电流流向及电路逻辑，使得学生在教学现场即能够掌握 轨道车辆的多种电路通断状态，避免了单一的教学模板带来的电路结构单一、 状态单一的问题，无需学生在实践中经过较长的时间才能掌握熟悉，有效解 决了教学方式导致的人才培养速度慢的问题。

优选的，本实施例公开的轨道车辆模拟电路控制方法中，预先生成的车 辆模拟电路的生成过程具体如图1所示，包括：

首先，接收车辆模拟电路生成信号；对车辆模拟电路生成信号进行逻辑 运算，输出第一运算结果；依据第一运算结果，选取元器件，并对元器件设 置属性；对元器件进行电气连接，得到车辆模拟电路生成信号所指示的轨道 车辆模拟电路。

预先生成车辆模拟电路的方法，实现了对车辆模拟电路的自动生成，有 效解决了教学用模板单一，无法改变电路结构的问题。

本实施例公开了一种轨道车辆模拟电路控制系统，其结构示意图如图4 所示，包括：

第二信号接收单元41，与第二信号接收单元41相连的第二运算单元42， 与第二运算单元42相连的控制单元43，与控制单元43相连的输出单元44。

其中，第二信号接收单元41接收车辆模拟电路控制信号，第二运算单元 42对车辆模拟电路控制信号进行逻辑运算，得到第二运算结果，并输出。

车辆模拟电路控制信号包含有列车的逻辑控制原理图，包含对预先生成 的轨道车辆模拟电路的通断状态及故障状态的控制。

控制单元43依据第二运算单元42输出的第二运算结果，控制预先生成 的轨道车辆模拟电路的通断状态及故障状态。

预先生成的轨道车辆模拟电路，第二运算结果是对该预先生成的轨道车 辆模拟电路的通断状态的控制，还可以是对预先生成的轨道车辆模拟电路的 故障状态的控制，并运行经过第二运算结果改变通断状态的车辆模拟电路， 使该车辆模拟电路具有电流流向及电路工作逻辑。

输出单元44对车辆模拟电路的电路工作逻辑及电流流向进行输出。

另外，在整个轨道车辆模拟电路控制系统中，还可以包括：模拟操作台、 模拟电气屏柜、电路模拟计算机及电路动态显示屏。

其中，模拟操作台及模拟电气屏柜为整个系统的输入输出设备，电路模 拟计算机通过运行电路模拟仿真软件实现电路模拟仿真，并通过电路动态显 示屏显示电路的运算逻辑及电流流向，实现电路的运算逻辑的可视化，达到 可视化教学的目的，便于学生的学习。

通过外部触发信号的变化，实现对逻辑电路的改变，达到轨道车辆模拟 电路的变化，并使得该变化直观的显示在电路动态显示屏上。

其中，图5为本实施例公开的一种城市轨道车辆模拟电路控制系统的实 例结构示意图。

包括：列车激活电路模型、辅助供电电路模型、司机室占有电路模型、 高压控制电路模型、停放制动电路模型、ATC控制电路模型、牵引制动控制 模型、主电路模型、乘客信息系统模型、门控制电路模型、空调控制电路模 型及照明控制电路模型。

控制列车是是一个顺序流程，司机台操作部件将按照顺序启动。车辆逻 辑电路也按照这种逻辑顺序依次启动工作。当需要做故障模拟仿真时可同设 置故障变量参数而进行仿真。

车辆控制输入为有序输入，车辆按照功能顺序响应，即按照列车激活电 路模型，辅助供电电路模型，司机占有电路模型，高压电器控制电路模型， 停放制动电路模型，ATC控制电路模型，牵引制动控制电路模型，主电路模 型，乘客信息模型，门控电路模型，空调电路模型及照明控制电路模型的顺 序进行响应。

上述各模块之间相互关联，模块与模块之间通过元器件的关联属性及输 入输出信号联系起来，使得各个模块相辅相成构成一个完成的轨道车辆模拟 电路控制系统。

本实施例公开的轨道车辆模拟电路控制系统，通过第二运算单元对车辆 模拟电路控制信号的逻辑运算，输出第二运算结果，并由此控制预先生成的 轨道车辆模拟电路的通断状态，实现对轨道车辆模拟电路的工作状态及电流 流向的输出、显示。本方案通过对预先生成的轨道车辆模拟电路的通断状态 及故障状态的控制，实现了灵活控制轨道车辆电路的通断以及及时掌握轨道 车辆电路在各种故障状态下的电流流向及电路逻辑，使得学生在教学现场即 能够掌握轨道车辆的多种电路通断状态，避免了单一的教学模板带来的电路 结构单一、状态单一的问题，无需学生在实践中经过较长的时间才能掌握熟 悉，有效解决了教学方式导致的人才培养速度慢的问题。

优选的，本实施例公开的轨道车辆模拟电路控制系统，还可以包括：与 输出单元44相连的显示单元45。

显示单元45对轨道车辆模拟电路的电路工作逻辑及电流流向进行显示， 以便于学生在教学过程中能够掌握轨道车辆模拟电路的工作状态以及各种故 障状态。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都 是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述 的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示 例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现， 为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性 地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行， 取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定 的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本 发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、 处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存 储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可 编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的 任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。