用于高速鐵路行車指揮調(diào)度的培訓(xùn)與演練模擬方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵路信號(hào)系統(tǒng)及行車指揮系統(tǒng)，尤其是涉及一種以Fzk-CTC系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)建的用于高速鐵路行車指揮調(diào)度的培訓(xùn)與演練模擬方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)中調(diào)度集中系統(tǒng)(FZk-CTC)的推廣應(yīng)用，在調(diào)度集中條件下，鐵路行車調(diào)度指揮人員(即行車調(diào)度員)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)行車信號(hào)設(shè)備擁有直接的控制權(quán)，責(zé)任重大，行車調(diào)度員個(gè)人業(yè)務(wù)水平的高低關(guān)系著行車指揮的安全和效率。
[0003]長(zhǎng)期以來，行車調(diào)度員的技能學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，一直是通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)來實(shí)現(xiàn)的，這種培訓(xùn)的手段不僅培訓(xùn)周期長(zhǎng)，而且還可能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)正常列車的運(yùn)行造成一定的風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，對(duì)于行車調(diào)度員在非正常作業(yè)處置的培訓(xùn)，基本停留在定期對(duì)規(guī)章制度和應(yīng)急處置辦法的書面學(xué)習(xí)上，從而容易產(chǎn)生死背規(guī)章、缺乏實(shí)際的應(yīng)急處置經(jīng)驗(yàn)等現(xiàn)象，當(dāng)真正發(fā)生設(shè)備故障和線路事故等非正常情況時(shí)，由于經(jīng)驗(yàn)的缺乏，會(huì)影響調(diào)度指揮人員處置的及時(shí)性和措施的得當(dāng)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于高速鐵路行車指揮調(diào)度的培訓(xùn)與演練模擬方法，能夠在安全可靠的環(huán)境下，提高行車調(diào)度員的Fzk-CTC操作能力和調(diào)度水平。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種用于高速鐵路行車指揮調(diào)度的培訓(xùn)與演練模擬方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007]I)編輯高速鐵路運(yùn)行場(chǎng)景，新建或者從某歷史運(yùn)行場(chǎng)景中進(jìn)行恢復(fù)，并根據(jù)需要修改當(dāng)前運(yùn)行場(chǎng)景，最后生成模擬運(yùn)行場(chǎng)景；
[0008]2)設(shè)置并初始化模擬運(yùn)行環(huán)境，依據(jù)設(shè)置條件初始化Fzk-CTC系統(tǒng)并啟動(dòng)模擬輔助設(shè)備，實(shí)現(xiàn)Fzk-CTC系統(tǒng)與模擬輔助設(shè)備交互連接；
[0009]3)加載編輯好的模擬運(yùn)行場(chǎng)景，根據(jù)場(chǎng)景信息初始化列車運(yùn)行狀態(tài)，通過模擬列控的方式模擬列車軌道占用紅光帶并同步至Fzk-CTC站場(chǎng)顯示設(shè)備，并將未增加的列車和未故障的設(shè)備狀態(tài)分別寫入加車隊(duì)列和設(shè)備故障隊(duì)列，同時(shí)只需步驟4)和5);
[0010]4)循環(huán)遍歷加車隊(duì)列，判斷加車隊(duì)列中是否有需要增加的列車，若為是，取出加車內(nèi)容，模擬增加列車，并執(zhí)行步驟6)，若為否，繼續(xù)遍歷；
[0011]5)循環(huán)遍歷設(shè)備故障隊(duì)列，判斷隊(duì)列中是否有需要的設(shè)備故障信息，若為是，取出設(shè)備故障信息，通過模擬連鎖的方式變更設(shè)備狀態(tài)，并執(zhí)行步驟6)，若為否，繼續(xù)遍歷；
[0012]6)模擬列車運(yùn)行，對(duì)于新增的模擬列車以高速鐵路列車加速模型進(jìn)行模擬列車運(yùn)行速度，并轉(zhuǎn)換至紅光帶的表示上，通過紅光帶的移動(dòng)模擬列車運(yùn)行；當(dāng)信號(hào)設(shè)備具備通過條件時(shí)，列車正常運(yùn)行，并且速度符合高速鐵路正常運(yùn)行速度標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)信號(hào)設(shè)備不具備通過條件時(shí)，列車減速，減速以高速鐵路列車實(shí)際制動(dòng)曲線進(jìn)行模擬。
[0013]所述的步驟I)編輯高速鐵路運(yùn)行場(chǎng)景具體為:
[0014]步驟101:選擇是否需要恢復(fù)歷史場(chǎng)景，如果否，則以空白情景進(jìn)入103，如果選擇是，則需要提供歷史運(yùn)行環(huán)境及數(shù)據(jù)，通過恢復(fù)初始場(chǎng)景的方式開始場(chǎng)景編輯，進(jìn)入102 ;
[0015]步驟102:選擇需要恢復(fù)的歷史場(chǎng)景，自動(dòng)識(shí)別并讀取數(shù)據(jù)，通過修改數(shù)據(jù)內(nèi)的參數(shù)，使歷史內(nèi)容以圖形化的方式顯示在編輯界面上，并進(jìn)入103 ;
[0016]步驟103:判斷是否需要編輯場(chǎng)景信息，即判斷是否需要通過增加、修改或刪除車次的方式編輯場(chǎng)景信息，如果需要編輯，轉(zhuǎn)到104，否則進(jìn)入105 ;
[0017]步驟104:通過新增、修改和刪除列車方式對(duì)空白或者已有場(chǎng)景進(jìn)行編輯，并進(jìn)入105 ；
[0018]步驟105:判斷是否需要編輯定時(shí)設(shè)備故障，即判斷是否需要通過編輯信號(hào)設(shè)備定時(shí)發(fā)生故障的方式，產(chǎn)生非正常作業(yè)的情景，若需要編輯則進(jìn)入設(shè)備故障編輯模式，進(jìn)入106，不需要編輯轉(zhuǎn)到107 ；
[0019]步驟106:進(jìn)行信號(hào)設(shè)備故障的編輯，其中信號(hào)設(shè)備的種類包括聯(lián)鎖設(shè)備、列控設(shè)備以及高速列車的運(yùn)行控制設(shè)備，并且編輯故障發(fā)生方式和故障信息內(nèi)容，用以提示調(diào)度員故障的發(fā)生，并進(jìn)入107;
[0020]步驟107:確認(rèn)是否已經(jīng)完成場(chǎng)景編輯，如果完成進(jìn)入108，否則返回到103 ；
[0021]步驟108:根據(jù)之前的編輯內(nèi)容生成模擬運(yùn)行場(chǎng)景。
[0022]所述的步驟2)中設(shè)置并初始化模擬運(yùn)行環(huán)境具體為:
[0023]步驟201:啟動(dòng)所有的設(shè)備，包括Fzk-CTC系統(tǒng)的軟件設(shè)備及模擬輔助系統(tǒng)的軟件設(shè)備；
[0024]步驟202:等待各設(shè)備啟動(dòng)；
[0025]步驟203:檢查各設(shè)備的啟動(dòng)狀態(tài)，該狀態(tài)是否滿足所有判斷條件，若滿足時(shí)轉(zhuǎn)入204，如果不滿足狀態(tài)回到202繼續(xù)等待，
[0026]步驟204:達(dá)到開始模擬條件，實(shí)現(xiàn)模擬演練培訓(xùn)的初始化條件。
[0027]所述的判斷條件包括兩個(gè)部分:
[0028]a)軟件設(shè)備是否已經(jīng)啟動(dòng)，由各終端的控制軟件進(jìn)行本地監(jiān)控；
[0029]b)各軟件設(shè)備是否連接成功，包括Fzk-CTC系統(tǒng)內(nèi)部各軟件及服務(wù)端的連接狀態(tài)和演練培訓(xùn)系統(tǒng)內(nèi)的連接狀態(tài)，狀態(tài)由模擬輔助軟件進(jìn)行捕獲。
[0030]所述的步驟3)加載編輯好的模擬運(yùn)行場(chǎng)景具體為:
[0031]步驟301:根據(jù)需要模擬的情景，讀取對(duì)應(yīng)的情景信息，情景信息包含三部分:
[0032]a)開始時(shí)分，按照情景信息處于運(yùn)行過程中的列車；
[0033]b)后續(xù)需要增加的新增列車信息；
[0034]c)后續(xù)需要增加的設(shè)備故障信息；
[0035]步驟302:對(duì)讀取的情景信息進(jìn)行自動(dòng)分析，判斷是否存在301中的a類內(nèi)容，如果存在轉(zhuǎn)至303增加列車表示，否則直接調(diào)至304 ;
[0036]步驟303:根據(jù)當(dāng)前區(qū)間運(yùn)行時(shí)分以及列車運(yùn)行線的位置，推算列車目前處于的位置，以紅光帶表示列車占用，并自動(dòng)確認(rèn)車次號(hào)，并根據(jù)車次號(hào)確認(rèn)列車屬性，并進(jìn)入304 ；
[0037]步驟304:判斷是否存在301中的b類信息，如果存在轉(zhuǎn)至305，否則直接調(diào)至306 ；
[0038]步驟305:將增加列車的相應(yīng)列車信息加入列車等待隊(duì)列，并進(jìn)入304 ；
[0039]步驟306:判斷是否存在301中的c類信息，如果存在轉(zhuǎn)至307，否則直接調(diào)至308 ；
[0040]步驟307:將增加模擬設(shè)備故障的相應(yīng)設(shè)備故障信息加入故障等待隊(duì)列，并進(jìn)入304,8 ；
[0041]步驟308:完成模擬情景初始化的過程，正式進(jìn)入模擬運(yùn)行狀態(tài)。
[0042]所述的列車信息包括:列車車次號(hào)、增加列車時(shí)間、列車初始化位置和列車駛?cè)敕绞?，所述的設(shè)備故障信息包括:設(shè)備編號(hào)、設(shè)備位置、設(shè)備類型、故障發(fā)生時(shí)間、故障類型和故障提示信息。
[0043]所述的步驟4)中循環(huán)遍歷加車隊(duì)列具體為:
[0044]步驟401:模擬運(yùn)行過程中，以設(shè)定的周期不停地遍歷列車等待隊(duì)列；
[0045]步驟402:遍歷過程中，判斷每一趟等待列車的加車時(shí)間是否滿足到期條件，如果滿足條件轉(zhuǎn)至403，否則繼續(xù)遍歷隊(duì)列；
[0046]步驟403:從等待隊(duì)列中取出到期列車信息，根據(jù)列車初始化位置判斷列車初始化的車站和股道，同時(shí)根據(jù)列車駛?cè)氲姆绞脚袛嗔熊嚨某跏蓟恢檬窃谡就膺€是站內(nèi)；
[0047]步驟404:得到列車初始化的位置，判斷當(dāng)前模擬環(huán)境中的該車次窗是否存在列車占用，如果存在，增將列車的加車時(shí)間延后一分鐘后重新寫入列車等待隊(duì)列，進(jìn)入下次遍歷過程；如果車次窗為空，則轉(zhuǎn)至405。
[0048]步驟405:在該車次窗位置以紅光帶表示列車占用，并自動(dòng)確認(rèn)車次號(hào)，并根據(jù)車次號(hào)確認(rèn)列車屬性。
[0049]所述的步驟5)中循環(huán)遍歷設(shè)備故障隊(duì)列具體為:
[0050]步驟501:模擬運(yùn)行過程中，以設(shè)定的周期不停地遍歷故障等待隊(duì)列；
[0051]步驟502:遍歷過程中，判斷每一個(gè)模擬設(shè)備故障的發(fā)生時(shí)間是否滿足到期條件，如果滿足條件轉(zhuǎn)至503，否則繼續(xù)遍歷隊(duì)列；
[0052]步驟503:從等待隊(duì)列中取出到期故障內(nèi)容，查找設(shè)備編號(hào)，確認(rèn)設(shè)備類型，通過軟件模擬的方式實(shí)現(xiàn)故障模擬，并同時(shí)將故障提示信息發(fā)送至教練員和培訓(xùn)調(diào)度員。
[0053]所述的步驟6)中模擬列車運(yùn)行信號(hào)設(shè)備狀態(tài)變化處理如下:
[0054]步驟601:確認(rèn)列車當(dāng)前處于的車次窗位置，并按照列車運(yùn)行方向搜索前方的信號(hào)設(shè)備；
[0055]步驟602:判斷列車前方的設(shè)備是否具備通過條件，如果通過則轉(zhuǎn)至603，不能通過跳至606 ；
[0056]步驟603:判斷當(dāng)前列車的速度是否達(dá)到列車運(yùn)行的最高速度，達(dá)到最高速度進(jìn)入604，否則轉(zhuǎn)605 ；
[0057]步驟604:保持當(dāng)前速度繼續(xù)運(yùn)行，直到進(jìn)入下一個(gè)閉塞分區(qū)，轉(zhuǎn)至601重新確認(rèn)位置信息；
[0058]步驟605:將列車按照模擬方式進(jìn)行加速，加速度模型依據(jù)經(jīng)驗(yàn)速度曲線；
[0059]步驟606:判斷當(dāng)前列車是否處于停止?fàn)顟B(tài)，如果列車是停止?fàn)顟B(tài)，則進(jìn)入等待過程，等待設(shè)定時(shí)間后重新轉(zhuǎn)至601確認(rèn)最新位置；如果列車不是停止，轉(zhuǎn)入607 ;
[0060]步驟607:將列車按照模擬方式進(jìn)行減速，減速度模型依據(jù)經(jīng)驗(yàn)速度曲線，直至列車進(jìn)入下一個(gè)閉塞分區(qū)后，轉(zhuǎn)至601確認(rèn)最新列車位置信息。
[0061]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明為行車調(diào)度員提供一個(gè)模擬