地鐵OCC行車調(diào)度仿真培訓系統(tǒng)的虛擬列車群模塊設計論

杜東先

摘要：隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，急需一大批具有專業(yè)素養(yǎng)的體系運營人員。由于傳統(tǒng)的培訓方式所消耗的成本造價較高且效率極低，無法滿足實際的人才需求。在此基礎上，本文主要就OCC行車調(diào)度仿真培訓方法進行了系統(tǒng)的設計和分析，首先介紹了有關仿真培訓系統(tǒng)的功能組成，緊接著對虛擬列車群模塊進行了詳細的設計。最后，將該模塊應用到實際的行車調(diào)度仿真培訓系統(tǒng)中。希望通過本次討論，能夠推進OCC的進一步發(fā)展。

關鍵詞：行車調(diào)度仿真培訓系統(tǒng)；虛擬列車群模塊設計；分析

1.地鐵OCC行車調(diào)度仿真培訓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

該系統(tǒng)是一種基于真實調(diào)度系統(tǒng)為藍本的虛擬仿真培訓系統(tǒng)。借助計算機的功能性操作系統(tǒng)對于各項地鐵行車真實技術(shù)進行有效的調(diào)度和操作，從而生成集中的課程訓練展現(xiàn)給學員。進行該系統(tǒng)的設計最終目的，在于當學員進行自主化學習后進行最后的成績考核和培訓。地鐵OCC行車調(diào)度仿真培訓系統(tǒng)主要由以下幾個結(jié)構(gòu)組成，如圖1所示：

1.1調(diào)度教員系統(tǒng)

調(diào)度培訓系統(tǒng)主要受眾面和教學責任是對各個學員進行科學化的仿真模擬訓練，并進行一定的過程監(jiān)督作用。其中，教員在整個訓練的過程中扮演著領導者和指導者的重要角色。在進行仿真模擬的前期，教員要根據(jù)實際情況對管理的學員進行信息化的普查以及相應的課程信息管理。當學員在學習時，教員需要對整個訓練實施科學化的管理措施，以保證每個學員在完成培訓之后能夠成績達到預測的專業(yè)水平。

1.2調(diào)度學員系統(tǒng)

學員系統(tǒng)顧名思義其作用對象為進行培訓受理的行調(diào)學員。該系統(tǒng)是作為學員進行調(diào)度知識學習的實際操作平臺，能夠為學員在使用的過程中提供真實的虛擬化人機交互環(huán)境。學員可以借助該平臺進行相關的操作，并檢測出成績。學員軟件系統(tǒng)主要由顯示界面和實際操作界面兩個模塊所組成。第一個模塊是可以通過數(shù)字化媒體界面來進行實時數(shù)據(jù)的顯示和更新；第二個模塊則是對調(diào)度的學員進行相關命令操作的指令，并在實際的運行過程中進行學員信息的采集和處理。

1.3數(shù)據(jù)運算系統(tǒng)

用于運算的服務器是整個仿真模擬系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)邏輯運算系統(tǒng)，能夠在OCC調(diào)度以及調(diào)度服務的運行基礎上進行仿真的數(shù)字化計算，是整個OCC列車調(diào)度培訓系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)。在該系統(tǒng)的作用下能夠?qū)⒘熊囋谶\行途徑中相關的力學參數(shù)、速度參數(shù)、位移參數(shù)進行線上的科學計算，從而將運行的線路進行適當?shù)恼{(diào)整。

2.虛擬列車群模塊化設計

2.1虛擬化操作人員數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關設計

將虛擬列車模塊化系統(tǒng)中有關虛擬司機的相關功能性需求進行系統(tǒng)的分析和總結(jié)為以下幾點：第一，對于信號系統(tǒng)模式的準確化判斷功能。第二，對信號機械的顏色記憶。第三，能夠迅速的接受ATP的限速信息。第四，能夠接受進行調(diào)度的操作命令。第五，對機械故障信息進行收集和反饋。第六，能夠根據(jù)實際的車型采用不同的駕駛策略。為了進一步有效的實現(xiàn)上述的相關功能需求，進而設計出具有虛擬性的司機類。它需要對信號機的顏色進行標注和記錄，包括有：紅色標記為數(shù)字1；綠色標記為數(shù)字2；黃色標記為數(shù)字4。此外，對于列車行駛的所產(chǎn)生的故障也需要進行科學的記錄：將列車通信系統(tǒng)發(fā)生故障標記為1；將列車設備發(fā)生故障標記為2；將列車發(fā)生輕微報警標記為3；列車故障修復標記為4，才能使得信號系統(tǒng)的模式更加明確化。

2.1.1實現(xiàn)虛擬司機類的設計

進行虛擬司機類的主要設計目的在于，能夠有效的解決車載顯示數(shù)據(jù)與信號顯示相互結(jié)合控制駕駛的地鐵所存在的不足。在原有的系統(tǒng)控制體系中，生成具有操控性能和牽引機制的制定手柄。因此，要實現(xiàn)虛擬化司機類的設計，需要在車載顯示屏上輸入有效的信息數(shù)據(jù)，其中主要包括地鐵行車的速度、加速度、位移、目標點位以及ATP限速等相關參數(shù)化值。

3.虛擬列車群模塊在仿真系統(tǒng)中的實際運用

3.1仿真系統(tǒng)

將虛擬列車群模塊應用到實際的仿真系統(tǒng)中，從而將各個子系統(tǒng)的功能進行有效的整合，從側(cè)面驗證了虛擬列車群的有效性。首先，將調(diào)度的仿真培訓系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)進行統(tǒng)一的界面啟動。當教員啟動有效界面之后，等待學員在線上進行客戶端的連接，從而進行系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)相互。只有當調(diào)度的客戶端與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫完全連接以后，才能將現(xiàn)場的圖例進行準確的顯示。

3.2數(shù)據(jù)準備

在進行平臺運用之前，教員可以根據(jù)實際情況對學員制定相應的學習課程。教員則根據(jù)課程的相關管理功能，生成實際的列車運行圖。其中，應當注意的是該運行圖的X軸所代表的是各個站臺，Y軸為有效的時間軸。由運行圖的生成，可以形象客觀的將列車的實際運行時間和發(fā)車起始時間。

3.3仿真結(jié)果顯示

在IATP模式下進行地鐵的實際運行顯示。模擬司機在信號指示的情況下進行列車的有效調(diào)度。在軟件系統(tǒng)的操作下，生成相關的列車運行數(shù)據(jù)，在此基數(shù)上進行分析和對比，發(fā)現(xiàn)在仿真系統(tǒng)的作用下列車運行的時間與實際列車運行的時間誤差值控制在5%范圍內(nèi)，由此可見該模擬系統(tǒng)的計算精確度極高。

結(jié)束語

由此可見，將虛擬列車群模塊廣泛應用于地鐵調(diào)度仿真培訓系統(tǒng)中，不僅能夠?qū)α熊嚨男羞M路徑進行模擬，還能夠很大程度上模擬出相關運行故障。對于地鐵OCC仿真運營培訓系統(tǒng)的應用，進一步推動了我國城市交通運輸?shù)陌踩\營。

參考文獻

[1]林偉健.城市軌道交通綜合運營仿真培訓系統(tǒng)方案淺析[J].江西建材，2017（22）：142-143.

[2]劉衛(wèi)民，馬樂.地鐵微機聯(lián)鎖仿真實訓系統(tǒng)方案設計[J].價值工程，2014，33（03）：274-275.

（作者單位：青島地鐵集團有限公司運營分公司）