基于用戶需求分析地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)構(gòu)建

盧婼琪

摘 ?要：本文主要分析了地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)內(nèi)容及意義，其次闡述了以用戶需求分析為核心依據(jù)，構(gòu)建地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的重要方式，通過相關(guān)分析希望進(jìn)一步提高系統(tǒng)構(gòu)建科學(xué)合理性，僅供參考。

關(guān)鍵詞：用戶需求;地鐵;運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

一、地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)用原理，主要就是通過綜合運(yùn)用與地鐵實(shí)際信號(hào)、通信、機(jī)電、軌道等系統(tǒng)具有一致性的技術(shù)和邏輯方式，在某一個(gè)區(qū)域內(nèi)模擬真實(shí)地鐵的運(yùn)作機(jī)理。在實(shí)際構(gòu)建地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)期間，通常都是將地鐵線路作為基礎(chǔ)依據(jù)，對(duì)集成微縮的地鐵設(shè)備硬件、模擬地鐵實(shí)際運(yùn)行邏輯和功能的軟件進(jìn)行應(yīng)用，仿真地鐵運(yùn)營(yíng)過程中的各類狀態(tài)和聯(lián)動(dòng)機(jī)制。此外，在控制系統(tǒng)的輔助下，可以將硬件和軟件進(jìn)行有效集成，精準(zhǔn)模仿出地鐵實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。不可否認(rèn)，地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)充分發(fā)揮應(yīng)用價(jià)值，有助于構(gòu)建以調(diào)度和信號(hào)專業(yè)為主的培訓(xùn)和科研平臺(tái)。

二、基于用戶需求分析地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)構(gòu)建要點(diǎn)

1.布局規(guī)劃內(nèi)容

一是系統(tǒng)布局和造型。

地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)布局期間，不僅要充分考慮系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)組成設(shè)備，也要考慮空間排列組合以及具體呈現(xiàn)出的轉(zhuǎn)態(tài)。此外，這種類型的布局和造型，還要關(guān)注檢查維修、人員進(jìn)出動(dòng)線等多項(xiàng)因素。

二是系統(tǒng)規(guī)格尺寸。

在對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)主體進(jìn)行研究之后，可知其具體包括系統(tǒng)離地距離、系統(tǒng)平面寬度、正線、車輛段等，地鐵線路和站點(diǎn)微縮在系統(tǒng)上的具體比例和間距等[1]。在實(shí)際設(shè)置規(guī)格尺寸期間，需要保證完成列車模型構(gòu)建工作的上坡和過彎動(dòng)作符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

從控制設(shè)備整體出發(fā)進(jìn)行研究，可知模擬控制中心在其中發(fā)揮重要作用，這就要確定各個(gè)計(jì)算機(jī)實(shí)際需要實(shí)現(xiàn)的功能和控制范圍。除此之外，在對(duì)電腦設(shè)備進(jìn)行規(guī)劃期間，也要考慮教師機(jī)與學(xué)生機(jī)的布局要求和配置需求。對(duì)于配套設(shè)備而言，具體包括投影儀、投影幕、顯示等設(shè)備，需要保障這些設(shè)備在天花和墻面上的安裝和布置符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.重點(diǎn)關(guān)注的需求

一是地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)控制系統(tǒng)構(gòu)建需求。

（1）構(gòu)建完善的系統(tǒng)控制機(jī)制。通常都是按照不同功能的控制要求，合理設(shè)置具有獨(dú)立性的處理器，同時(shí)也要充分應(yīng)用通信方式，做好分布的功能控制器連接工作，這樣有助于形成既能集中，又能分散的集成控制系統(tǒng)。（2）構(gòu)建局域網(wǎng)系統(tǒng)。在對(duì)這一系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)都是將“星形結(jié)構(gòu)”作為依據(jù)，如在保證服務(wù)器共同作用的基礎(chǔ)上，充分應(yīng)用軟件和硬件集成控制的模式，從而為后續(xù)構(gòu)建與地鐵控制系統(tǒng)功能，相互匹配的架構(gòu)體系。（3）優(yōu)化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)。在此期間，始終將計(jì)算機(jī)作為核心技術(shù)方式，來對(duì)地鐵車站聯(lián)鎖的信號(hào)設(shè)備進(jìn)行模擬。主要就是因?yàn)橛?jì)算機(jī)聯(lián)鎖具備較強(qiáng)的信息處理能力和聯(lián)網(wǎng)能力，在充分發(fā)揮應(yīng)用作用之后，有助于滿足地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)中車站、運(yùn)輸作業(yè)期間的各項(xiàng)要求，如圖一所示將驅(qū)采原理展現(xiàn)出來，便于確定聯(lián)鎖機(jī)柜和分線柜等多項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行狀況;但是需要確定各個(gè)路線應(yīng)用的系統(tǒng)，如構(gòu)建計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)期間，也要大確定總線具體應(yīng)用的通信協(xié)議，在嚴(yán)格遵循“故障—安全”原則的基礎(chǔ)上，保證控制方式和展示方式具有簡(jiǎn)單性。（4）優(yōu)化列車控制系統(tǒng)。以應(yīng)用列車和控制中心雙向通信控制模式為主，嚴(yán)格按照NMRA制定的DCC協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，保證能夠兼容多數(shù)列車模型芯片。

二是地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)硬件需求。

在開展設(shè)計(jì)、制作、安裝等多項(xiàng)工作期間，始終都要遵循“安全、環(huán)保、人本”原則，在保證軟硬件配套一致的基礎(chǔ)上，合理設(shè)置端口和配備相應(yīng)設(shè)施。（1）沙盤盤體，其是系統(tǒng)硬件部分中非常關(guān)鍵的組成因素，具體包括軌道線路、道床、接觸網(wǎng)、信號(hào)設(shè)備等載體，并且還要在盤底布置相應(yīng)的數(shù)據(jù)和電源線路，以此來為盤面硬件有效運(yùn)行提供保障。（2）軌道線路，具體涵蓋供電方式、帶電電壓、軌道類型等多個(gè)方面的內(nèi)容[2]。（3）列車，全面考慮動(dòng)力來源和圖二所示的牽引供電方式、通信模塊、操作系統(tǒng)、處于運(yùn)行狀態(tài)列車的數(shù)量、速度級(jí)別、工作電壓等多項(xiàng)指標(biāo)。

三是軟件系統(tǒng)和功能需求。

軟件系統(tǒng)可以具體分為仿真控制、調(diào)度模擬兩個(gè)方面的功能，在發(fā)揮應(yīng)用價(jià)值后，不僅能夠模擬正線正常和后備模擬功能，也能模擬車輛段連鎖控制。（1）確定仿真控制和調(diào)度模擬要點(diǎn)。為了能夠更加精準(zhǔn)的開展仿真控制工作，非常重要的工作就是使控制系統(tǒng)與沙盤聯(lián)動(dòng)，在做好列車運(yùn)行操作的同時(shí)，具備較強(qiáng)可靠干擾技術(shù)。這樣不僅符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全要求，也能夠使硬件和軟件結(jié)構(gòu)向模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化方向轉(zhuǎn)變。調(diào)度系統(tǒng)在運(yùn)行期間，不僅要保證能夠動(dòng)態(tài)顯示計(jì)劃運(yùn)行圖和軌跡圖，也要科學(xué)合理的調(diào)度列車、精準(zhǔn)模擬故障并做好監(jiān)控和故障排查工作。（2）確定運(yùn)行組織編制子系統(tǒng)各項(xiàng)內(nèi)容，如管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、自動(dòng)編制和調(diào)整運(yùn)行、編制分號(hào)圖、分解運(yùn)行圖等多項(xiàng)內(nèi)容都非常關(guān)鍵，在細(xì)致分析之后，有助于科學(xué)合理的調(diào)整和編制路網(wǎng)運(yùn)行圖。

三、結(jié)語

總而言之，為了能夠提升地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)構(gòu)建有效性，將用戶各個(gè)方面的需求作為核心依據(jù)，同時(shí)也要全面掌握控制系統(tǒng)、軟件和硬件系統(tǒng)構(gòu)建期間的注意事項(xiàng)。不僅如此，還要對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的定義進(jìn)行分析，在形成系統(tǒng)整體構(gòu)建思路的基礎(chǔ)上，為后續(xù)提升地鐵運(yùn)營(yíng)仿真實(shí)訓(xùn)效果提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱月月，李曉娟，李璐璐.地鐵網(wǎng)絡(luò)脆弱性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2021，37（04）：450-455.

[2]查偉雄，馮濤，嚴(yán)利鑫.地鐵運(yùn)營(yíng)中斷下多目標(biāo)應(yīng)急公交調(diào)度模型研究[J].北京交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，45（03）：8-14.