描述：城市軌道交通實訓系統(tǒng)，CBTC信號控制及運營管理仿真實訓系統(tǒng)上海上益教育設備制造有限公司專業(yè)生產(chǎn)城市軌道交通CBTC信號控制及運營管理仿真實訓系統(tǒng)
一、系統(tǒng)介紹
★城市軌道交通CBTC信號控制及運營管理仿真實訓系統(tǒng)仿真沙盤
（一）城市軌道交通CBTC信號控制及運營管理仿真沙盤的總體功能及特點
圖1 城市軌道交通CBTC信號控制及運營管理仿真沙盤系統(tǒng)平面圖
1. 以微縮城市軌道交通設備模擬線路運行情況，可以實現(xiàn)線路上列車行車調(diào)度信號、指揮系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)的模擬訓練。
2. 采用四個實體站+N個虛擬仿真站的方式實現(xiàn)完整的線路模擬系統(tǒng)，投資量小，但可以通過虛實結(jié)合的方式模擬完整地鐵線路。仿真小車在駛出真實線路區(qū)域后，將在虛擬存車線中運行。
3. 系統(tǒng)按CBTC系統(tǒng)實際分布及應用等級劃分為控制中心仿真設備、車站級軌旁仿真設備 4. 采用真實的轉(zhuǎn)轍機、信號機等室外信號設備，并與聯(lián)鎖系統(tǒng)接口，能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)鎖系統(tǒng)對真實轉(zhuǎn)轍機的操縱、定/反位轉(zhuǎn)臺采集 5. 可進行CBTC和點式后備模式下的地鐵信號系統(tǒng)運營仿真實訓，模擬信號系統(tǒng)故障降級模式下的系統(tǒng)運營 6. 能夠模擬演示信號故障 7. 能夠真實顯示出操作列車運行圖、列車閉塞 8. 列車運營沙盤的行車調(diào)度能反映城市軌道交通現(xiàn)場行車組織與相關(guān)設備之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。通過編制調(diào)度指揮計劃和下達控制系統(tǒng)指令，實現(xiàn)列車在模擬線路上運行，直觀體現(xiàn)出各項行車組織作業(yè)與車站、線路、車輛等運輸設備之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，完成仿真實訓系統(tǒng)制定的行車任務。 9. 實訓系統(tǒng)載體是場站 10. 車站控制設備訓練系統(tǒng)是城市軌道交通工程訓練體系的重要組成部分 11. 軌道交通綜合調(diào)度控制仿真教學系統(tǒng)包括ATC實訓系統(tǒng) 12. 軌道交通運輸線路仿真實訓系統(tǒng)：集成了常見的軌道交通固定及移動設備 13. 系統(tǒng)提供教學組織管理功能，用于教師組織學生進行教學和實驗 14. 系統(tǒng)性能滿足連續(xù)工作時間不低于12小時 15. 具備為用戶提供所有控制系統(tǒng)的通信及接口協(xié)議 16. 軌道交通列車運營沙盤在設計時統(tǒng)一布局 17. 地鐵信號系統(tǒng)的車地通信采用無線通信技術(shù) 18. 實訓系統(tǒng)臺體模型及控制系統(tǒng)能為系統(tǒng)后續(xù)升級拓展提供接口和詳細說明書。 19. 系統(tǒng)采用分布式仿真計算架構(gòu) 城市軌道交通CBTC信號控制及運營管理仿真系統(tǒng)沙盤的實體線路單軌圖如下圖所示： 圖2 CBTC信號控制系統(tǒng)沙盤的實體線路單軌圖 （二）組成及架構(gòu) 城市軌道交通CBTC信號控制及運營管理仿真系統(tǒng)由控制中心仿真設備 表1城市軌道交通CBTC信號控制及運營管理仿真系統(tǒng)設備組成 序號 設備名稱 規(guī)格 單位 數(shù)量 一、控制中心設備 1 綜合顯示屏 2行×4列 46寸液晶LCD 套 1 2 中央ATS服務器 定制 臺 1 3 培訓模擬器 定制 臺 1 4 調(diào)度員工作站HMI(雙屏) 品牌計算機 套 2 5 打印機 激光打印機 臺 1 6 網(wǎng)絡設備 品牌16口以太網(wǎng)交換機 套 1 二 1 正線計算機聯(lián)鎖設備 定制 套 1 2 車輛段計算機聯(lián)鎖設備 定制 套 1 3 區(qū)域控制器 定制，模擬西門子Trainguard MT系統(tǒng)中的軌旁WCU-ATP系統(tǒng)的相關(guān)功能 套 1 4 計軸主機 含計軸主機 套 1 5 繼電器接口柜 定制，含機柜及繼電器 臺 1 6 防雷分線柜 定制，含機柜及防雷端子 臺 1 7 電源屏 選用目前地鐵項目中使用的主流品牌電源屏 套 1 8 現(xiàn)地工作站 品牌計算機、顯示器 臺 4 9 網(wǎng)絡交換機等網(wǎng)絡設備 16口以太網(wǎng)交換機 套 1 10 計軸 計軸設備軌旁磁頭 套 2 11 信號機 真實矮柱三顯示信號機 架 1 12 三相交流轉(zhuǎn)轍機 真實西門子S700K轉(zhuǎn)轍機 臺 1 13 緊急停車按鈕 定制，含按鈕及按鈕盒 臺 1 14 發(fā)車計時器或表示器DTI 定制，LED點陣DTI及支架 臺 1 15 可變數(shù)據(jù)應答器 定制，450mm╳260mm╳40mm歐標可變應答器教具，含應答器電纜 臺 2 16 固定數(shù)據(jù)應答器 定制，450mm╳260mm╳40mm歐標固定應答器教具 臺 1 17 AP機柜及天線 含450mm╳260mm ╳40mm無線AP機柜1臺，446mm╳?76mm柱狀天線2根 套 1 18 無人折返按鈕箱 定制，含按鈕及按鈕箱 臺 1 19 LEU機柜 定制的軌旁LEU機柜 套 1 20 箱盒及線纜 批 1 三、車載設備 1 車載ATP/ATO設備 定制 套 1 2 列車模擬器 定制，模擬信號系統(tǒng)與車輛接口 套 1 3 車載無線天線 446mm╳?76mm柱狀自由波天線 套 2 4 車載應答器查詢器 定制 套 1 5 測速仿真裝置 仿真脈沖式速度傳感器，配合驅(qū)動電機及調(diào)速系統(tǒng)模擬車軸旋轉(zhuǎn) 套 1 6 模擬駕駛實訓臺（器） 定制，可采用實物的駕駛臺（含駕駛臺按鈕、開關(guān)、指示燈、司機駕駛控制桿、和一臺10.4”高分辨率司機顯示單元HMI）或采用仿真技術(shù)實現(xiàn)計算機軟界面仿真駕駛操作 套 10 各子系統(tǒng)的具體組成及功能描述如下： 1）控制中心仿真子系統(tǒng)： 控制中心仿真系統(tǒng)采用與南京地鐵2號線控制中心OCC相同的人機界面和符號集表示方式，可在以下方面對調(diào)度人員進行ATS相關(guān)的模擬培訓： 設備組成：控制中心仿真設備組成如下圖所示： 圖3 控制中心仿真設備組成 此次提供的控制中心仿真設備參考西門子信號系統(tǒng)ATS功能及顯示方式，力求和實際系統(tǒng)的*。系統(tǒng)實物設備包括： 1）綜合顯示大屏：采用8臺46寸液晶LCD（2行×4列）組成的大屏幕顯示陣列 2）中央ATS服務器：用于模擬中央ATS系統(tǒng)處理服務器的列車車次號管理、自動進路設置、列車調(diào)整、用戶權(quán)限管理、控制權(quán)管理、記錄和回放、報警及事件管理等功能； 3）培訓模擬器：可模擬線路和軌旁設備狀態(tài)，可模擬一定數(shù)量的點式或CBTC列車，并能根據(jù)排列出的進路自動控制多列車運行，可模擬和生成控制中心常見故障； 4）調(diào)度員工作站HMI：兩臺調(diào)度員培訓工作站HMI可以讓學員實際操作ATS人機界面，完成人工進路設置、部分或全部信號機自排全開/自排全關(guān)、追蹤全開/追蹤全關(guān)、單獨操作或鎖閉軌旁信號設備、車次號操作、控制權(quán)的交接 5）打印機：可生成列車運行的各種數(shù)據(jù)報表 6）網(wǎng)絡設備：構(gòu)成冗余的控制中心網(wǎng)絡 2）車站級軌旁仿真子系統(tǒng)： 車站級軌旁仿真設備是基于城市軌道交通主流ATC軌旁系統(tǒng)架構(gòu)及設備研發(fā)的一套服務于用戶培訓的分布式仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用*的分布式仿真技術(shù) 設備組成：車站級軌旁仿真設備組成如下圖所示： 圖4 車站級軌旁仿真設備組成 車站級軌旁仿真設備是以南京地鐵2號線CBTC系統(tǒng)的軌旁室內(nèi)/室外設備為基礎進行開發(fā)的，軌旁室外設備大多采用真實設備 1）計算機聯(lián)鎖設備：模擬西門子SICAS聯(lián)鎖系統(tǒng)相關(guān)功能，可實現(xiàn)排列和取消進路 2）區(qū)域控制器：模擬西門子TrainguardMT系統(tǒng)的軌旁WCU-ATP子系統(tǒng)的相關(guān)功能 3）計軸主機：模擬計軸系統(tǒng)實現(xiàn)計軸功能 4）繼電器接口柜：采用真實的繼電器接口柜和鐵路信號重力式安全型繼電器 5）防雷分線柜：含機柜及防雷端子 6）電源屏：采用真實電源屏設備 7）現(xiàn)地工作站：通過現(xiàn)地工作站可實現(xiàn)車站級本地ATS相關(guān)功能 8）網(wǎng)絡交換機等網(wǎng)絡設備：采用16口以太網(wǎng)交換機組建車站級軌旁仿真網(wǎng)絡 9）計軸磁頭：采用2套計軸磁頭，可構(gòu)成一個完整的軌道區(qū)段 10）信號機：選用地鐵正線所使用的真實矮柱三顯示信號機； 11）三相交流轉(zhuǎn)轍機：選用地鐵正線所使用的真實西門子S700K轉(zhuǎn)轍機 12）緊急停車按鈕：實物車站緊急停車按鈕 13）發(fā)車計時器或表示器DTI：采用LED點陣發(fā)車計時器，包含外殼及支架 14）可變數(shù)據(jù)應答器：定制的450mm╳260mm╳40mm歐標應答器（含可變應答器電纜）教具1臺 15）固定數(shù)據(jù)應答器：定制的450mm╳260mm╳40mm歐標應答器教具2臺； 16）AP機柜及天線：模擬軌旁AP機柜1臺及柱狀自由波天線2根 17）無人折返按鈕：實物按鈕； 18）LEU機柜：仿真軌旁LEU機柜一臺； 19）箱盒及線纜：根據(jù)仿真系統(tǒng)搭建的需要，配置箱盒及線纜。 3）車載仿真子系統(tǒng)： 地鐵CBTC實訓系統(tǒng)設備用于信號維修及使用人員全面理解和掌握信號ATC系統(tǒng)控制中心設備、軌旁設備 車載仿真系統(tǒng)采用實物和仿真設備相結(jié)合的系統(tǒng)構(gòu)成方案 車載仿真設備可以對城軌列車司機和車載信號設備操作維護人員進行下列模擬實訓工作： 、車載仿真設備三部分，系統(tǒng)劃分明細，各子系統(tǒng)間接口清晰，方便對各子系統(tǒng)的單獨學習和研究，亦可實現(xiàn)整個大系統(tǒng)的聯(lián)動實訓。、信號點燈及真實軌旁信號設備的維護實訓等。；，演繹行車規(guī)則，訓練行調(diào)和值班站長對事故處理的能力。、運行等；道岔能電控，庫內(nèi)調(diào)車。、行車、調(diào)度、信號等平臺建設內(nèi)容的集中體現(xiàn)，表現(xiàn)形式分為靜態(tài)展示和動態(tài)演示兩部分。靜態(tài)展示形象地表示地形地貌、場景綠化、城市建筑、高架橋梁、山形隧道和河流水系等基礎設施；動態(tài)演示是指根據(jù)行車調(diào)度系統(tǒng)下達的計劃，通過轉(zhuǎn)化為控制系統(tǒng)指令，完成列車在實訓系統(tǒng)載體上的調(diào)度運行控制，從而達到動態(tài)演示的目的。，能幫助學生更直觀、更感性的理解信號和行車調(diào)度的理論知識，加深調(diào)度和車輛之間協(xié)調(diào)的認識，同時利于學生在腦海中快速建立線路和車輛運行的立體圖。、聯(lián)鎖仿真實訓系統(tǒng)、城市軌道交通ATS系統(tǒng) 、軌道交通運營沙盤信息系統(tǒng)等 ，可作為軌道交通運營沙盤綜合實驗教學平臺。 ，可仿真城軌系統(tǒng)的運行過程，并可與軌道交通綜合調(diào)度控制仿真教學系統(tǒng)集成，形成軟硬件結(jié)合的一體化仿真實訓平臺。。，能夠適應-10～50攝氏度及不高于85%相對濕度的環(huán)境。，所有控制及數(shù)據(jù)信號均能進入以太網(wǎng)的能力。，操作上能相互獨立，也能相互關(guān)聯(lián)。，采用自由無線通信技術(shù)模擬實現(xiàn)。 ，可以采用可伸縮的部署方案 ，對于軟件模塊的部署沒有工作站的劃分限制 。甚至一個工作站可以運行多個車站的仿真單元?div id="m50uktp" class="box-center"> ？梢愿鶕?jù)現(xiàn)場的運算負載進行動態(tài)的調(diào)整 。
、車站級軌旁仿真設備、車載仿真設備三部分組成 ，具體組成及功能如下： ，含支架及分屏器 、顯示器及雙屏卡 、車站級軌旁設備 ，模擬西門子SICAS全電子聯(lián)鎖系統(tǒng)相關(guān)功能 ，模擬鐵科研TYJL-II型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)相關(guān)功能、采集和處理板卡等 ，模擬西門子車載OBCU的相關(guān)ATP/ATO功能 ，仿真列車動力學模型，相應來自于司機培訓臺和ATO的牽引/制動控制指令 ，仿真列車的速度和位置 ，并向測速仿真裝置發(fā)送列車速度信息 ，向車載ATP/ATO發(fā)送應答器觸發(fā)信息
、支架和分屏器組成，用于模擬顯示線路上的所有列車、軌道區(qū)段、道岔、信號機、車站等的實時狀態(tài)，顯示的內(nèi)容和符號定義與真實系統(tǒng)**；、設置緊急停車、扣車、跳停指令、聯(lián)鎖相關(guān)的道岔單操、道岔單鎖、關(guān)閉信號、重新開放信號、封鎖（單個或全區(qū)）信號、區(qū)段封鎖等功能。學員也可分析和處理工作站上出現(xiàn)的相關(guān)事件信息和故障報警信息；，能生成學員模擬和操作記錄；。，將地理位置上獨立分布的不同軟硬件設備有效整合，構(gòu)建成一套實物與仿真模擬設備相結(jié)合的車站級軌旁ATC仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有以下功能特點：，可使其全面掌握站級ATS系統(tǒng)的相關(guān)操作；，使其熟悉并掌握各種軌旁設備的功能及原理；，可以模擬一個計軸軌道區(qū)段的占用和出清，使學員能對計軸和軌道區(qū)段相關(guān)功能及原理有更進一步的認識；，通過與真實的西門子S700K轉(zhuǎn)轍機和真實信號機的連接，了解聯(lián)鎖系統(tǒng)、轉(zhuǎn)轍機、信號機相關(guān)維護、接口原理、操作方法、常見故障識別與處理等；，可以開展電源屏的操作、使用、維護及常見故常排除等實訓教學。
，室內(nèi)仿真機柜無論在外觀和功能上都力求和實際系統(tǒng)*。系統(tǒng)設備包括：、操控轉(zhuǎn)轍機 、開放信號機等相關(guān)聯(lián)鎖功能 ，可模擬常見的聯(lián)鎖故障現(xiàn)象 ； ，能實現(xiàn)列車跟蹤、移動授權(quán)計算等的仿真 ； ； ； ； ，選用目前地鐵項目中使用的主流電源屏品牌；，仿真界面及符號集定義與南京地鐵2號線現(xiàn)地工作站**；；，配合仿真小車可實現(xiàn)軌道區(qū)段的占用和出清；，通過仿真計算機聯(lián)鎖設備實現(xiàn)對轉(zhuǎn)轍機的操縱；；；；； 、車載設備系統(tǒng)組成及原理 、相關(guān)功能和操作、故障識別與維護等方面的知識和技能 。 ，能夠模擬城市軌道交通車載信號系統(tǒng)真實設備環(huán)境 、外部傳感器環(huán)境和車輛接口環(huán)境 ，能提供逼真的駕駛室人機交互界面HMI 、駕駛臺指示燈 、按鈕、開關(guān) ，提供全功能、全過程 、具有實時駕乘體驗的仿真培訓服務 。 、設備組成、基本操作 、故障識別與排查的培訓與考核 ； ； ，根據(jù)模擬的列車速度驅(qū)動車載脈沖里程計OPG旋轉(zhuǎn)，并隨著仿真列車速度的變化改變OPG轉(zhuǎn)速；