车载设备单机仿真系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种车载设备单机仿真系统。
【背景技术】
[0002]基于无线通信的列车自动控制系统CBTC系统(Communicat1n Based TrainControl System，基于通信的列车控制系统)为城市轨道交通提供准时、低运行间隔的轨道交通解决方案。
[0003]CBTC系统通过建立车地之间连续、双向、高速的通信，使列车命令和状态可以在车辆和地面之间进行实时可靠的交换，并确定列车的准确位置及列车间的相对距离，保证列车的安全间隔。
[0004]CBTC系统是保障轨道交通系统安全高效运行的基本手段。车载ATP (AutomaticTrain Protect1n)/ΑΤΟ(Automatic Train Operat1n)是CBTC系统的核心设备，保证系统的安全高效运行。CBTC系统除了车载ΑΤΡ/ΑΤ0外，主要还包括ZC、ATS、CI系统，CBTC系统典型结构如图1所示。
[0005]典型的ΑΤΡ/ΑΤ0硬件系统包括安全数字量输入/输出、非安全数字量输入/输出、模拟量输入/输出、无线网络通信、BTM、冗余处理主机，如图2所示。
[0006]通过安全数字输入/输出和非安全数字输入/输出与车辆接口，实现车门开关、模式选择、折返换端、钥匙开关等接口功能；通过模拟量输入/输出实现速度测量、牵引制动控制；通过无线通信与地面设备进行双向通信；通过BTM实现与地面应答器的接口 ；通过冗余处理主机实现安全冗余处理。
[0007]车载ΑΤΡ/ΑΤ0设备是安装在列车上对列车进行直接控制的安全设备，车载ATP/ΑΤ0设备与车辆硬线接口复杂，还依赖速度传感器/雷达/加速度计、ΒΤΜ和车地无线通信才能在线路上运行，车载ΑΤΡ/ΑΤ0软件开发后，可以直接将软件安装在列车上的设备上进行调试、测试，但这样需要耗费大量的人力物力，而且安全性也无法保障。所以现有技术中也有在室内搭建车载ΑΤΡ/ΑΤ0设备的调试测试环境进行软件调试和测试的。
[0008]但是由于车载ΑΤΡ/ΑΤ0设备为嵌入式系统，室内调试测试环境仍然需要使用车载ΑΤΡ/ΑΤ0硬件设备，搭建仿真环境需要进行相应的硬件接口仿真，连接上地面ATP (ZC)、ATS、CI设备后其复杂度大大提高，仍然需要耗费大量的人力资源对其进行维护。
[0009]从上面描述可知，上述两种车载ΑΤΡ/ΑΤ0软件调试测试方案可总结为:
[0010]方案一、将车载ΑΤΡ/ΑΤ0软件安装在车载ΑΤΡ/ΑΤ0硬件设备上，并在线路(试车线或工程线路)上通过驾驶列车进行软件的调试和测试工作。
[0011]方案二:将车载ΑΤΡ/ΑΤ0软件安装在车载ΑΤΡ/ΑΤ0硬件设备上，搭建硬件调试环境，在室内进行软件的调试和测试工作。
[0012]从前面的分析可知，上述两种车载ΑΤΡ\ΑΤ0软件调试测试方案，花费高、效率低、维护困难，不利于工程应用。
【发明内容】
[0013]针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种车载设备单机仿真系统，用于在笔记本、工控机、台式机上，通过网络接口模块与轨旁设备仿真器、仿真列车、仿真ZC、仿真C1、仿真列车信号设备LEU通信，实现单机车载ΑΤΡ/ΑΤ0的功能调试。
[0014]为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案:
[0015]本发明提供了一种车载设备单机仿真系统，包括依次相连的车载ΑΤΡ/ΑΤ0软件单元、模拟驱动单元和网络接口单元；
[0016]所述车载ΑΤΡ/ΑΤ0软件单元，用于提供车载ΑΤΡ/ΑΤ0软件处理逻辑；
[0017]所述模拟驱动单元包括:数字量驱动模块、模拟量驱动模块、BTM处理驱动模块、速度处理驱动模块和网络处理驱动模块；
[0018]所述网络接口单元，用于向外部提供与所述模拟驱动单元中的各个驱动模块进行数据交互的接口信息；
[0019]其中，所述数字量驱动模块，用于提供与外部列车或仿真列车进行交互的数字量信息；
[0020]所述模拟量驱动模块，用于提供与外部列车或仿真列车进行交互的模拟量信息；
[0021]所述BTM处理驱动模块和所述速度处理驱动模块，用于提供与轨旁设备或轨旁设备仿真器进行交互的轨旁设备相关信息；
[0022]所述网络处理驱动模块，用于提供与地面ZC、C1、ATS或与仿真ZC、仿真C1、仿真ATS进行交互的网络处理相关信息。
[0023]优选地，所述网络接口单元包括数字量接口模块、模拟量接口模块、BTM处理接口模块、速度处理接口模块和网络处理接口模块；
[0024]其中，所述数字量接口模块，用于提供与外部列车或仿真列车进行数字量交互的接口信息；
[0025]所述模拟量接口模块，用于提供与外部列车或仿真列车进行模拟量交互的接口信息;
[0026]所述BTM处理接口模块和所述速度处理接口模块，用于提供与轨旁设备或轨旁设备仿真器进行交互的轨旁设备接口信息；
[0027]所述网络处理接口模块，用于提供与地面ZC、C1、ATS或与仿真ZC、仿真C1、仿真ATS进行交互的网络处理接口信息。
[0028]优选地，所述模拟驱动单元可替换为硬件板卡驱动。
[0029]优选地，所述网络接口单元可替换为硬件板卡网络接口。
[0030]优选地，所述数字量信息包括:输出数字量信息和输入数字量信息；
[0031]所述输出数字量信息包括:紧急制动输出、牵引切除输出、车门使能、车门打开、车门关闭和模式选择；
[0032]所述输入数字量信息包括:紧急制动状态、牵引切除状态、钥匙状态和车门状态。
[0033]优选地，所述模拟量信息包括:输出模拟量信息和输入模拟量信息；
[0034]所述输出模拟量信息包括:牵引制动输出电流值和电压值；
[0035]所述输入模拟量信息包括:牵引电流和电压反馈。
[0036]优选地，所述轨旁设备相关信息包括:应答器收发信号、速度传感器频率信号、加速度计频率信号和/或雷达信号。
[0037]优选地，所述车载设备单机仿真系统可运行在笔记本、工控机或台式机上。
[0038]由上述技术方案可知，本发明所述的车载设备单机仿真系统包括依次相连的车载ΑΤΡ/ΑΤ0软件单元、模拟驱动单元和网络接口单元，能够实现在笔记本、工控机、台式机上，通过网络接口单元与轨旁设备仿真器、仿真列车、仿真ZC、仿真C1、仿真列车信号设备LEU通信，实现单机车载ΑΤΡ/ΑΤ0的功能调试。本发明花费少、效率高、便于调试与维护，并具有可移植性。
【附图说明】
[0039]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。
[0040]图1为现有技术中的CBTC系统的结构示意图；
[0041]图2为现有技术中的ΑΤΡ/ΑΤ0硬件系统的结构示意图；
[0042]图3为本发明一实施例提供的一种车载设备单机仿真系统的结构框图；
[0043]图4