城市轨道交通计轴仿真系统的设计与实现
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轨道交通信号控制系统的设计与实现研究随着城市化进程的加速,城市交通压力越来越大,如何解决交通拥堵问题,提高出行效率已成为重中之重的课题。
轨道交通作为城市交通体系中的重要组成部分,其发展正日益受到各个城市的高度重视。
而轨道交通信号控制系统的设计与实现,更是轨道交通运营安全和效率的重要保障。
一、轨道交通信号控制系统的概述轨道交通信号控制系统是指一种自动化控制系统,主要负责指挥和监控轨道交通线路和车辆运行,确保列车安全顺畅地通过路段。
它由信号设备、计算机控制系统和监控设备等组成,主要用于控制路段长、车站间的信号、调车及列车进路,为旅客提供安全、高效、一致的运输服务。
轨道交通信号控制系统的主要作用是通过各路段信号设备和计算机控制系统,根据列车运行状态、线路和车站情况,自动化地控制信号机、道岔、安全门和站台标志等,确保列车在规定的速度和安全间隔内行驶,同时保障旅客的出行安全和效率。
二、轨道交通信号控制系统的设计与实现轨道交通信号控制系统的设计与实现相对复杂,需要依据不同的场景进行综合考虑,以满足城市交通运营的需求。
轨道交通信号控制系统的设计和实现包括以下几个方面:1、系统架构设计轨道交通信号控制系统的架构设计是整个系统建设的第一步,它通过对系统功能、数据流和数据结构的分析,确定系统的组成部分、功能模块和服务接口。
系统架构设计需要考虑的方面包括:系统的可靠性、可扩展性、兼容性和安全性等。
2、信号控制系统的硬件设计信号控制系统的硬件设计主要包括信号设备、控制器、电力系统和通信网络等。
其中,信号设备是控制列车行驶的关键部件,一般包括信号机、道岔和限速器等。
3、信号控制系统的软件设计信号控制系统的软件设计是整个系统建设的核心环节,主要包括控制算法的设计、编码实现、模拟与测试等。
信号控制系统的软件设计需要严格按照相关标准和规范进行,以确保系统的安全可靠性。
4、系统集成与测试系统集成与测试是信号控制系统建设的最后一步,也是最重要的一步。
城市轨道交通计轴仿真系统的设计与实现摘要:计轴设备利用电磁感应的原理,使用感应线圈检测或检查轨道上有车和无车时的感应电动势的幅值和相位,就可以判定是否有车状态。
城市轨道交通计轴仿真系统实现对轨道区段的列车的空闲或占用检测,并且将比较后的数据进行判断是否合格,具有重要意义。
关键词:计轴系统;城市轨道交通1 概述1.1 研究目的和现状目前用于检查区间空闲的设备主要有两种,它们分别是有轨道电路和计轴设备。
作为室外重要的设备的轨道电路,是最早的检测轨道占用的设备,[2]可以实现区段的列车的空闲或占用情况。
[1]其中轨道电路由于性能稳定并可进行断轨检查得到广泛的使用,但由于轨道电路对道床要求相对较高,钢轨又容易受环境影响,轨床的电气参数往往会发生变化,导致轨道电路的可靠性会降低,存在安全隐患,影响效率。
[2]除此之外,轨道电路还可以用于检测钢轨是否折断情况。
[3]计轴设备是采用现代传感技术和计算机技术的另一个重要的轨道检查设备,利用电磁感应的原理,使用感应线圈检测或检查轨道上有车和无车时的感应电动势的幅值和相位,就可以判定是否有车状态。
[3,4]由于计轴设备的检测原理与轨道状况的无关,因此具有长区间检测能力、强抗干扰的能力、容易维修、适应性强,是检查轨道区段空闲的理想系统。
计轴传感器凭借着其可靠性和优越性,成为检测区段的列车的空闲或占用情况最佳设备。
[10]1.2 研究目标通过设计和开发城市轨道交通计轴仿真系统,实现检查城市轨道交通控制领域中区间空闲状态的功能。
本仿真系统能实现多种计轴系统的仿真,并与PC机进行双向通信,能够自动保存数据结果到数据库中,能够统计进出计轴点脉冲信号的个数,然后进行比较,用于检查轨道区段空闲状态,从而实现与真实现场工作情况的模拟对接。
2 主要计轴设备2.1 AzS(M)350M 型计轴设备AzS(M)350M 型计轴设备是双侧计轴传感器的典型产品,主要有运算单元组合、计轴点设备、电缆、车站联锁系统、各接口电路和电源等组成;当有车轮靠近计轴点设备范围时,磁场会发生变化,使得计轴点设备输出发生变化,经过電缆传输到运算单元组合进行处理,根据计算结果判定运行方向和是否被占用。
轨道交通系统的建模与仿真随着城市化进程的不断加快,城市交通问题不断凸显。
轨道交通作为城市交通的主力军,逐渐成为人们出行的首选。
然而,轨道交通的建设和运营成本很高,因此必须通过合理的规划和优化来提高其效率和安全性。
这时,轨道交通系统的建模与仿真就显得尤为重要。
一、轨道交通系统的建模轨道交通系统的建模是指将轨道交通系统的各个组成部分分解为相互连接的模块,并描述它们之间的联系与作用。
轨道交通系统的建模可以从不同的角度进行,比如从操作模式、物理结构等方面进行。
1. 运营模式建模轨道交通系统的运营模式主要是指运行线路、列车行驶方案、中间站的设置、运行控制等方面。
在建模过程中,需要考虑到运营的实际情况和需求,具体模型也应该根据城市规模、建筑布局、人口密度等因素进行调整和优化。
2. 物理结构建模轨道交通系统主要由地面、地下和 elevated 部分组成,每一部分的建造都需要考虑到不同的条件和要素。
因此,物理结构建模需要考虑三维特征,以便更好地模拟轨道交通运营时的特殊环境。
3. 数据流模型数据流模型是指对轨道交通系统中各个部件之间的数据流动进行建模。
其中,数据的传输和处理非常关键,例如轨道车流、信号灯、屏幕等都需要进行数据输入和输出操作。
并行数据流模型和面向对象的数据流可以用于描述数据流和数据流的关联关系。
4. 控制算法建模控制算法建模是指将轨道交通控制器的开放式和闭合式操作联系起来,达到合理规划和合理调整建设、运营和维护过程。
通过控制建模,可以有效解决轨道交通运行中的许多重要问题,如列车停车、车门开关、信号设置等问题。
二、轨道交通系统的仿真轨道交通系统的仿真是指通过计算机软件模拟轨道交通系统的运行过程,并对其进行评估以提高其效率和安全性。
轨道交通系统的仿真可以使用以下几种方法。
1. 离散事件式仿真离散事件式仿真是指通过高度抽象效果模拟轨道交通运营的过程。
它能以最小的时间成本获得最大的效果,并能很好地应对各种突发情况。
交通系统仿真课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握交通系统仿真的基本概念和原理,理解仿真模型在交通工程中的应用。
2. 使学生了解交通流量的基本特征,掌握交通流量的数据处理和分析方法。
3. 帮助学生了解不同类型的交通信号控制策略,并理解其优缺点。
技能目标:1. 培养学生运用仿真软件进行交通系统模拟的能力,能独立完成简单的交通仿真实验。
2. 培养学生运用数据处理软件进行交通流量数据分析的能力,能绘制并解读相关图表。
3. 提高学生运用理论知识解决实际交通问题的能力,能设计简单的交通信号控制策略。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对交通工程学科的兴趣,激发学生探索交通系统优化方法的热情。
2. 培养学生的团队协作精神,让学生在合作完成课程任务的过程中体验到共同解决问题的喜悦。
3. 增强学生的社会责任感,让学生认识到交通系统优化对缓解交通拥堵、提高出行效率的重要性。
课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,结合理论知识与实际操作,培养学生的实际应用能力。
学生特点:学生具备一定的交通工程基础知识,对交通系统仿真感兴趣,具备初步的数据处理和分析能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生在课程中的主体地位,鼓励学生积极参与讨论和操作实践。
通过课程学习,使学生能够达到上述设定的知识、技能和情感态度价值观目标。
后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 交通系统仿真基本原理:- 介绍交通系统仿真的概念、分类及其应用场景。
- 分析仿真模型的构建方法,包括宏观、中观和微观模型。
- 阐述仿真软件的基本操作和功能,以教材相关章节为基础,结合实际案例进行讲解。
2. 交通流量数据处理与分析:- 讲解交通流量的基本特征,如流量、速度、密度等。
- 介绍数据处理软件的使用方法,如Excel、SPSS等,并列举教材中相关内容。
- 通过实例分析,让学生掌握交通流量数据分析的方法和技巧。
城市轨道交通虚拟仿真实训中心建设研究与实践随着城市人口的不断增长和交通需求的不断增加,城市轨道交通成为了城市交通的重要组成部分。
随之而来的是城市轨道交通的建设、运营和维护所面临的诸多挑战。
为了解决这些问题,许多城市纷纷建设了轨道交通虚拟仿真实训中心,以提高轨道交通运营管理人员和技术工人的技能和水平,从而提高城市轨道交通的安全性、舒适性和运营效率。
在这个背景下,本文将介绍关于城市轨道交通虚拟仿真实训中心建设研究与实践的相关内容,主要包括建设的必要性和关键技术,以及实践案例和建设过程中的挑战和对策。
希望通过本文的介绍,可以加深人们对城市轨道交通虚拟仿真实训中心建设的理解,为城市轨道交通的发展和提升做出贡献。
1. 提高人员技能和水平城市轨道交通虚拟仿真实训中心可以为轨道交通运营管理人员和技术工人提供全方位、多层次、高效益的虚拟仿真模拟训练,帮助他们提高操作技能和应对突发事件的能力。
这对于提高城市轨道交通的安全性、舒适性和运营效率至关重要。
2. 减少安全事故和运营风险通过虚拟仿真实训中心的训练,可以帮助轨道交通从业人员了解运营规程和安全操作流程,提高应急处置能力,减少安全事故的发生,降低运营风险,保障城市轨道交通的安全和稳定运行。
3. 降低成本和提高效益虚拟仿真实训中心可以减少实地训练的成本和风险,提高训练效率和水平,从而降低了城市轨道交通的运营和维护成本,提高了运营效益和社会效益。
4. 推动轨道交通技术创新和智能化发展虚拟仿真实训中心可以结合先进的虚拟现实技术和智能化设备,为轨道交通领域的技术研发和应用提供理想的实验环境和创新机会,推动轨道交通技术的创新和智能化发展。
1. 虚拟仿真技术虚拟仿真技术是城市轨道交通虚拟仿真实训中心的核心技术之一,包括虚拟现实技术、仿真模拟技术、多媒体技术等,可以为轨道交通人员提供高度真实的操作环境和复杂情景的模拟训练,帮助他们掌握操作技能和处理突发事件的能力。
2. 智能化设备城市轨道交通虚拟仿真实训中心需要配备一系列智能化设备,如仿真驾驶舱、虚拟控制台、交互式触摸屏等,为轨道交通人员提供生动、直观、多样化的操作界面和训练工具,提高虚拟仿真训练的真实感和效果。
1SH2020年城"#$%通业—1234567用*丛丛$李俊辉$秦凯"(1•广东交通职业技术学院轨道交通学院,'10650,广州;2.广州市盈泽信息科技有限公司,'10640,广州//第一作者,讲师)摘要针对行车作业岗位培训目前面临的问题,基于Uni-ty3D游戏开发引擎、虚拟现实技术和数据库资源管理技术的城市轨道交通行车作业虚拟仿真实训系统应运而生#介绍了该系统的开发流程、功能设计与实现#着重描述了该系统所使用的3D建模、虚拟场景优化、场景数据同步及虚拟现实等关键技术#该系统搭建了集教学、多岗位协同训练、全场景漫游和自动考评为一体的教学实训平台,将岗位任务引领、项目驱动等职业教育的教学理念融入到实践教学中,能激发学员的学习兴趣!进一步丰富了相关专业的实践教学资源#关键词城市轨道交通;行车作业;岗位培训;虚拟仿真实训系统;虚拟现实技术中图分类号U29-39;C97'D01:10.16037//1007-%69x.2020.08.011Design and Application of Virtual Simulation Training System io Urban Rail Transig Opert-ioonCONG Cong,LI Junhui,QIN KaiAbstract According to the problems of train operation post training,based on Unity3D game development engine,virtual reality(VR)technology and database resource management tchnoeogy,aviatuaesimueation taaining systm ofuaban aaie taansittaain op@aation isd@*********thispap@a,by focusing on the key technologies like3D modeling,virtual scene optimization,scene dalt synchronization and virtual realitt,the development proces s,function design and implementation of the system are introduced.The system sets up an integrated training platform including teaching,multi-post collaborative training,whole scene roaming and automatic evaluation,in which the teaching ideas of vocational education such as the post task leading and project driven concept ara integrated into the practice teaching,so as to arouss the learning interest of students and further enrich the professional practice teaching resources related to urban c-transit.Key words urban rail transit;train operation;on-job training;v—ual simulation training system;vial reality technology FOrt-aUhor's addrrss Rail Transit College,Guangdong Communication Polytechnic,510650,Guangzhou,China城市轨道交通行车组织工作是集线路、车站、信号、车辆为一体的多岗位协同作业,其准确性和安全性要求高。
D B-D C Z21城市轨道交通A T S(O C C)虚拟实训系统DB-DCZ21城市轨道交通ATS(OCC)虚拟实训系统建设方案上海顶邦教育设备有限公司目录一、概述 (2)二、系统实训岗位设置 (3)三、系统实训功能 (4)1.列车进路控制功能 (4)2. 行车信息显示功能 (4)3. 列车运行图/时刻表的编辑和管理功能 (5)4. 列车运用计划及车辆管理功能 (5)5.列车运行的调整功能 (5)6.站台发车指示信息显示功能 (5)7.运营记录与统计报表功能 (5)8.故障报警功能 (5)9.故障模拟功能 (5)10.考核功能 (5)11.单机操作功能 (5)12.联机操作功能 (5)四、系统拓扑图 (5)五、系统采用的规范和适用标准 (6)六、系统技术要求和参数 (6)1.总体功能要求 (7)2.控制中心模拟子系统(ATS)软件 (7)3.ATP/ATO模拟子系统软件 (12)4.车站模拟子系统软件 (13)5.车辆段模拟子系统软件 (14)6.列车驾驶模拟子系统软件 (15)7.通信控制系统软件 (16)七、虚拟实训系统功能、组成明细 (17)一、概述实训系统主要用于对车务人员接发列车的作业能力培训。
系统通过计算机技术、虚拟仿真技术、机器人技术、三维视景技术、环境音响技术、网络信息传输技术等多种技术手段,能从操作层上贴近实际的列车运行、办理接发列车,仿真依据取自真实的现场数据,并配备超大屏幕显示系统,实时显示列车的运行情况。
系统能够使学员充分体会接发列车作业全过程和作业情景,掌握ATS信号系统的操作运用,提高实际的动手能力,具备一定的故障处理能力和应对能力。
通过不同车站的群体协作与配合,增强列车运行安全正点、严肃认真的意识,提高学员的职业素养。
二、系统实训岗位设置系统通过对学员进行按岗位分配的系统性的协作培训,使学员的操作有如在现场的身临其境的感受。
系统可对地铁行车、调度各个相关岗位:控制中心调度员、行车调度员、电力调度员、信息调度员、票务员、值班站长、车站站台管理人员、值班员、电客车司机等进行培训。
计轴器在城市轨道交通控制系统中的应用探讨摘要:计轴器是当今应用较为广泛的轨道区间空闲和占用检查设备,对铁路运营安全性起到了决定性作用,因此,计轴器受扰将严重影响列车的正常运营与人员安全。
与此同时,依靠高架轴部分,能够保证软硬件系统的整体性能,保证指挥中心能够不间断地实现双向通信效果,这是城市轨道交通行业工作人员高度重视的一个原因。
关键词:计轴器;轨道交通;控制系统;应用;引言基于通信的列车控制是一种基于移动闭塞的列车运行控制技术,广泛应用于我国城市轨道交通信号控制领域。
计轴设备是CBTC系统中保证行车安全的基础设备之一,计轴信息与列车位置的融合是CBTC系统功能实现的基础,与CBTC系统的安全性和效率密切相关,计轴信息与列车位置融合的主流方案是由区域控制中心系统来实现的。
1系统总体结构1.1车轴传感器轴传感器,即整个设备的芯内复盖信号发射和接收线圈,结合车轮铁磁体的作用,确保发射线圈和接收线圈之间存在耦合关系,并在此时停留在车轮结构上,在电气意义上可能会发生相应的变化,车轮超过磁头的次数被转换为脉冲以产生轴信号,因此被业界人士称为磁头。
为了突出轴传感器部分的性能,它必须具有以下功能:传感器作为一种极其先进的传输技术,通过对有效数据实行转变利用技术等一系列的处理过程,以此满足广大客户的各类需求,从而保证机电自动化控制能够顺利实施。
通常情况下,机电自动化行业主要利用传感器的自动管控功能完成各类任务。
现如今,由于信息化以及机械化技术的完美结合,能够通过合理使用传感器技术来提升实际的应用范围,而传感器技术为了进一步提升机电自动化控制的应用范围,也在不断开展创新工作,在传统技术的基础上,完善了各项技术的缺陷,促使信息技术在开展传输工作时的传输方式不再单一。
现如今,传感器技术的迅猛发展,为自动化控制技术的应用奠定了良好的基础。
1.2电子单元电子接线盒的电子单元主要位于与设备传感器相同的位置,并且接线盒打开在其所属电路之外。
轨道交通计轴功能模拟仿真系统设计作者:顾家泉李立明来源:《大学教育》2014年第12期[摘要]简要介绍基于计轴的轨道交通控制仿真系统的组成与结构,深入分析仿真系统中对现有轨道交通计轴系统以及相关信号控制设备的仿真思路,阐述了仿真系统的实用价值和现实意义。
[关键词]轨道交通计轴[中图分类号]U284.47[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)12-0083-02 引言计轴系统是广泛应用于铁路与城市轨道交通信号系统中的用于检测列车位置的基础设备,其主要功能是通过检测车轴经过车轮传感器产生的轮轴脉冲,判断由两个计轴器组成的计轴区段内的车轴数量,从而给出计轴区段的列车占用/空闲状态。
轨道交通计轴功能模拟仿真系统根据计轴工作原理,在沙盘模型模拟列车转向架通过计轴区段时实际计轴系统的运行工况,完全将运用计轴作为列车位置检测设备的列车运行控制系统的工作状况展现出来,以满足课堂教学展示,实验仿真模拟的实际需求,着力解决信号系统中计轴设备原理抽象、课堂理论教学难以讲授的关键问题。
一、计轴工作原理城市轨道交通计轴系统主要由车轮传感器、轨旁电子盒及室内控制单元组成。
车轮传感器安装在钢轨的轨腰上,当车轮传感器工作时,发送端产生一定强度的磁场并被接收端接收,当有车轮经过传感器时,接受端所接受的磁场发生变化,由此产生轮轴脉冲,经轨旁电子盒初步处理后送室内控制单元进行运算,从而得出一个计轴区段内的车轴数量,并将计轴区段的占用/空闲状态传送给列车运行控制设备。
当列车运行控制设备获得计轴系统送来的区段状态后,控制轨旁信号机点灯以向司机传达是否准许进入前方计轴区段的命令,同时控制行车值班员监视面板上的计轴区段光带亮灭供运营人员监督当前列车位置。
二、仿真系统需求根据实际工作原理及教学展示要求,仿真系统的功能需求主要包括以下内容:● 运用计轴原理检测列车位置,模拟轨道交通信号控制;● 在控制显示面板(以下简称“面板”)上显示信号机状态、计轴区段状态以及区段内车轴数量;仿真系统的整体组成及控制系统采用如下方案:仿真系统的钢轨及车辆转向架采用高仿真的制式模型,计轴器采用光电门传感器。