一種互聯互通系統中軌旁設備的跨線通信模擬方法與流程
2023-10-09 17:29:44 1
本發明實施例涉及軌道交通技術領域，具體涉及一種互聯互通系統中軌旁設備的跨線通信模擬方法。
背景技術：
目前，基於通信技術的列車控制系統(簡稱CBTC系統)已在國內開始廣泛應用。而在當前的地鐵運行系統中，基本都是車輛沿著固定線路往返運行。面對不斷增長的客流和有限的地鐵線路之間的矛盾，對互聯互通提出了需求。軌道交通互聯互通是指軌道交通網絡的一種運營方式，具體來說是指不同線路的軌道、車輛、供電、信號、通信及運營組織等相互兼容，從而節約資源，降低成本，提高資源利用率和服務質量。經過各方探討與分析，軌道交通的互聯互通已經具備可行性，CBTC系統的互聯互通是現代網絡化，智能化城市軌道交通領域的一個重要發展方向。
當前國內的軌道交通行業各方一直在努力推動互聯互通系統的實現，由於互聯互通系統不同於一般的線路，它可能會涉及到多廠商，多人員，多設備，如果不能較好的進行室內測試而只能在室外進行測試，將會耗費更多的資源，同時會極大的影響項目進度與工期。由此，室內仿真測試平臺對於互聯互通系統的適應更具有重大的意義。
對於CBTC系統，目前已經有較為成熟的相應的室內仿真測試系統，但現有的仿真系統對於互聯互通系統來說有以下問題：一般只是針對單線路CBTC系統運行的仿真測試，無法在室內驗證CBTC系統的互聯互通實現；且無法準確模擬互聯互通CBTC系統不同線路交界處的設備狀況。
技術實現要素：
由於現有技術中存在上述問題，本發明實施例提出一種互聯互通系統中軌旁設備的跨線通信模擬方法。
本發明實施例提出一種互聯互通系統中軌旁設備的跨線通信模擬方法，包括：
車載控制器觸發跨線運行切換指令後，向當前正在通信的第一軌旁仿真器發送切換指令；
所述第一軌旁仿真器接收第一目標應答器發送的應答器信息，建立與第二軌旁仿真器的連接，並根據所述切換指令將所述應答器信息轉發至所述第二軌旁仿真器；
所述第二軌旁仿真器將所述應答器信息轉發至對應的第二軌旁電子單元LEU仿真器。
可選地，所述第一軌旁仿真器接收第一目標應答器發送的應答器信息，並根據所述切換指令將所述應答器信息轉發至第二軌旁仿真器之後，還包括：
所述第一軌旁仿真器斷開與對應的第一LEU仿真器的連接。
可選地，所述方法還包括：
車載控制器確定列車跨線成功後，斷開與所述第一軌旁仿真器的連接。
可選地，所述列車跨線成功具體包括：所述車載控制器經過第二目標應答器，或所述車載控制器確定所在列車的車尾完全進入新的線路。
可選地，所述方法還包括：
車載控制器確定列車跨線成功後，所述第一軌旁仿真器斷開與所述第二軌旁仿真器的連接，並建立與所述第一LEU仿真器的連接。
可選地，所述車載控制器觸發跨線運行切換指令，具體包括：
所述車載控制器根據動力學模型確定車輛在所述第一目標應答器處將跨線運行後，觸發跨線運行切換指令。
可選地，所述車載控制器根據動力學模型確定車輛在所述第一目標應答器處將跨線運行，具體包括：
所述車載控制器根據動力學模型中車輛的行駛方向和位置，確定車輛在所述第一目標應答器處將跨線運行。
可選地，所述車載控制器根據動力學模型中車輛的行駛方向和位置，具體包括：
所述車載控制器根據仿真駕駛臺的觸發操作和所述動力學模型，確定車輛的行駛方向和位置。
可選地，所述第一軌旁仿真器建立與第二軌旁仿真器的連接，具體包括：
所述第一軌旁仿真器通過socket通信技術建立與第二軌旁仿真器的連接。
由上述技術方案可知，本發明實施例當仿真列車跨線運行時，通過第一軌旁仿真器和第二軌旁仿真器建立通信並轉發應答器信息，能夠準確模擬互聯互通CBTC系統不同線路交界處的設備通信狀況，可以在室內仿真測試平臺上直觀、動態模擬顯示列車跨線運行軌跡，給互聯互通系統測試提供了有效的室內測試方法。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明一實施例提供的一種互聯互通系統中軌旁設備的跨線通信模擬方法的流程示意圖；
圖2為本發明一實施例提供的線路交界區可變答應器的分布示意圖；
圖3為本發明一實施例提供的互聯互通仿真軌旁設備模擬方法的通信模型示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖，對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。
當前國內軌道交通行業互聯互通系統的推進，使得室內CBTC互聯互通系統測試平臺的需求更為迫切。為了在室內對互聯互通系統列車運行進行有效的模擬，本發明提出一種互聯互通系統中軌旁設備的跨線通信模擬方法。
圖1示出了本實施例提供的一種互聯互通系統中軌旁設備的跨線通信模擬方法的流程示意圖，包括：
S101、車載控制器觸發跨線運行切換指令後，向當前正在通信的第一軌旁仿真器發送切換指令；
其中，所述車載控制器觸發跨線運行切換指令，具體包括：
所述車載控制器根據動力學模型確定車輛在第一目標應答器處將跨線運行後，觸發跨線運行切換指令。
所述動力學模型主要用於模擬列車的速度信息與位置信息。在該互聯互通系統的模擬中，動力學模型通過加載兩條線路的兩份電子地圖，在兩條線路交界處與軌旁仿真器進行選擇性通信。某一時刻只保證與一份軌旁仿真器進行通信。由於室內測試環境的限制，列車無法在既有軌道上跑車，只能通過軟體根據牽引、制動檔位及方向手柄狀態，結合電子地圖信息，模擬輸出列車的速度位置信息。
軌旁仿真器用於監控各軌旁設備狀態，設備控制等，並顯示列車運行軌跡。
本實施例提供的軌旁仿真器通過界面顯示所有現場的軌旁設備及狀態。在該互聯互通系統的模擬中，軌旁仿真器需作如下改進：
增加接口與變量：開發新的接口與相鄰線路的軌旁仿真器通信，將來自線路1的LEU仿真器的可變答應點式MA信息傳遞給目的軌旁仿真器。
通信優化：通過實時網絡數據包解析來決定網絡通信對象，只與在當前軌道上運行的「列車」(VOBC適配器和動力學模型)進行信息交互。以保證只給動力學模型發送當前運行線路的設備信息。
所述第一軌旁仿真器為跨線運行切換前的軌旁仿真器。
進一步地，所述車載控制器根據動力學模型確定車輛在第一目標應答器處將跨線運行，具體包括：所述車載控制器根據動力學模型中車輛的行駛方向和位置，確定車輛在所述第一目標應答器處將跨線運行。
更進一步地，所述車載控制器根據動力學模型中車輛的行駛方向和位置，具體包括：所述車載控制器根據仿真駕駛臺的觸發操作和所述動力學模型，確定車輛的行駛方向和位置。
S102、所述第一軌旁仿真器接收所述第一目標應答器發送的應答器信息，建立與第二軌旁仿真器的連接，並根據所述切換指令將所述應答器信息轉發至所述第二軌旁仿真器；
具體地，所述第一軌旁仿真器建立與第二軌旁仿真器的連接，具體包括：所述第一軌旁仿真器通過socket通信技術建立與第二軌旁仿真器的連接。
通過優化動力學模型，VOBC適配器，軌旁仿真器之間的網絡通信流程，採用socket通信技術，通過實時處理來自動力學模型的列車信息，來保證列車與不同軌旁仿真器之間的合理通信，從而保證列車流暢地在兩份軌旁仿真器上的位置切換。
其中，為了節省資源消耗，S102之後，還可以包括：所述第一軌旁仿真器斷開與對應的第一LEU仿真器的連接。
S103、所述第二軌旁仿真器將所述應答器信息轉發至對應的第二軌旁電子單元LEU仿真器。
舉例來說，在室外現場，互聯互通兩線路交界區可變應答器布置如圖2所示，：即將進入線路2的列車當前在應答器A和B的位置，而應答器A和B在物理位置上處於線路1，但其報文由線路2的軌旁電子單元LEU2負責篩選。在實際的現場可以通過給應答器A和B和LEU2搭接通信線纜，來解決報文問題，但在室內為了模擬這個功能，軌旁仿真器需要給相接的兩套軌旁仿真軟體建立通信通道，並在接收到LEU仿真器發送的應答器信息時，解析並判斷應答器的物理所屬軌旁模塊，並將該信息轉發給相應的軌旁仿真器，由兩個軌旁仿真器通信將應答器信息轉發至對應的LEU仿真器。
其中，所述LEU仿真器用於篩選應答器報文信息並發送給軌旁仿真器。
S104、車載控制器確定列車跨線成功後，斷開與所述第一軌旁仿真器的連接。
其中，所述列車跨線成功具體包括：所述車載控制器經過第二目標應答器，或所述車載控制器確定所在列車的車尾完全進入新的線路。
例如：如圖2所示，VOBC經過應答器C，或同時經過應答器C和D，或VOBC所在列車的車尾完全進入線路2，則表示列車跨線成功。
S105、車載控制器確定列車跨線成功後，所述第一軌旁仿真器斷開與所述第二軌旁仿真器的連接，並建立與所述第一LEU仿真器的連接。
舉例來說，如圖3所示為本實施例提供的互聯互通仿真軌旁設備模擬方法的通信模型示意圖，虛線框中的VOBC為實際的車載控制器；VOBC適配器用於轉發應答器報文信息，模擬雷達功能等，配合互聯互通系統的模擬，優化通信流程，利用socket通信技術，實時解析網絡信息，只與正確的目標軌旁設備通信。
具體地，列車跨線運行切換時，尚未跨過交界點(圖2所示兩個交界區的邊界點)，VOBC適配器將接收的應答器A和B的應答器信息發送給對應的仿真軌旁1線模塊(對應第一軌旁仿真器)，仿真軌旁1線模塊建立與仿真軌旁2線模塊的連接，將應答器信息轉發給仿真軌旁2線模塊(對應第二軌旁仿真器)，並斷開與LEU1的連接；仿真軌旁2線模塊將應答器信息進一步轉發給LEU2，由LEU2對應答器A和B的應答器信息進行處理。
跨過交界點後，仿真軌旁1線模塊斷開與仿真軌旁2線模塊的連接，並重新建立與LEU1的連接。
本實施例實現了仿真軌旁軟體對於互聯互通系統跨線線路交界區域的設備有效模擬，在原有的CBTC仿真測試軟體上進行優化，使之實現CBTC系統互聯互通室內測試。
本發明實施例當仿真列車跨線運行時，通過第一軌旁仿真器和第二軌旁仿真器建立通信並轉發應答器信息，能夠準確模擬互聯互通CBTC系統不同線路交界處的設備通信狀況，可以在室內仿真測試平臺上直觀、動態模擬顯示列車跨線運行軌跡，給互聯互通系統測試提供了有效的室內測試方法。
以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性的勞動的情況下，即可以理解並實施。
通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到各實施方式可藉助軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現，當然也可以通過硬體。基於這樣的理解，上述技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品可以存儲在計算機可讀存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光碟等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。