第四節　列車模擬駕駛實驗平臺概述

列車模擬駕駛實驗平臺作為列車運行控制虛擬仿真實驗的支撐平臺，是基于城市鐵路CBTC系統開發而成，將列車三維視景、列車駕駛臺、故障注入等內容以半實物虛擬仿真的方式展現出，為實驗者提供接近真實的駕駛體驗。利用該實驗平臺，能夠提供CBTC系統關鍵設備仿真、系統實際操作和系統故障模擬等功能，依托本平臺設計的實驗能夠使學生在城市軌道交通列控系統的學習過程中，進一步將理論知識與實際操作結合起來，并能夠在實際的CBTC列控系統運行環境中通過仿真實驗、操作實習和故障排查等實驗項目深刻理解城市軌道交通CBTC系統的工作原理，并具備一定的操作經驗，提升學生發現問題、解決問題的實踐能力。

列車模擬駕駛實驗平臺主要包括仿真教員控制系統及列車模擬器系統，其中仿真教員控制系統主要包括：信息管理軟件、參數顯示軟件、人機接口（MMI）復示軟件等；列車模擬器系統主要包括：司機操作臺、視景系統、列車管理系統（TMS）軟件、人機接口（MMI）軟件、虛擬后艙電氣柜系統、仿真列調子系統等。系統硬件連接示意如圖1-27所示，實物如圖1-28所示。

一、列車模擬器系統功能

列車模擬器系統主要進行三維視景的展示、模擬駕駛操作、故障查找排除、模式曲線驗證等內容的操作實驗，主要包括司機操作臺、視景系統、TMS軟件、MMI軟件、虛擬后艙電氣柜系統、仿真列調子系統等。

1.司機操作臺

根據不同應用場景、作業條件及要求，通過操作不同的駕駛臺操縱面板組合來完成一系列的虛擬仿真模擬駕駛任務。司機操作臺面板如圖1-29所示。

2.視景系統

采用計算機生成圖像的方式實現視景系統，提供原尺寸、無閃爍、無縫、無色彩差異、一體化的北京地鐵4號線全程線路的數字視景仿真顯示。視景系統（如圖1-30所示）能夠模擬4號線列車加速度、減速度運行，所有顯示內容與模擬運行位置及速度同步。

3.列車管理系統（TMS）軟件

列車管理系統（TMS）軟件（如圖1-31所示）提供列車上各重要系統狀態的顯示。主頁面顯示內容含如下：日期、時間、當前站、終點站、列車速度等，同時包括列車門狀態、牽引/輔助/蓄電池、空調控制單元、乘客信息顯示系統等狀態系統子窗口，為列車運行故障的查找排除提供參考。

4.人機接口（MMI）軟件

人機接口（MMI）提供給列車司機帶有指示和告警的畫面來幫助司機有效駕駛列車。主要包括當前列車運行模式指示、停站指示、停站時間、發車指示、車門和屏蔽門指示、下一站距離指示等信息。MMI軟件界面如圖1-32所示。

5.虛擬后艙電氣柜系統

本軟件模擬列車駕駛室后方電氣柜內部的斷路器及開關按鈕。使用觸摸屏進行模擬，斷路器點擊后切換“閉合”/“斷開”狀態，旋轉開關點擊后切換指向的擋位，按鈕點擊后為一次按下、抬起動作。虛擬后艙電氣柜系統如圖1-33所示。

6.仿真列調子系統

本軟件模擬列車最左側儀表及通信面板，包括本軟件界面上方的兩塊儀表，以及下方的通信設備（可使用對講機實物代替模擬）。

兩塊儀表分別為網壓表及雙針壓力表，如圖1-34所示。

二、仿真教員控制系統功能

仿真教員控制系統主要進行運營任務、運營場景、故障注入等內容的設置，主要包括：信息管理軟件、參數顯示軟件、MMI復示軟件等。

1.信息管理軟件

根據實驗內容及任務要求，對列車運營任務、運營場景、環境及故障信息進行設置。信息管理課程開始界面如圖1-35所示。

2.參數顯示軟件

用于顯示列車駕駛臺上可操作硬件設備的狀態，界面最上方有3塊儀表，分別是DC110V電壓表、雙針壓力表、網壓表；界面中下方顯示列車駕駛臺上的硬件設備的狀態，如當按下駕駛臺上的按鈕時，本軟件上的按鈕顯示“按下”狀態；界面最右下角的“返回”按鈕，為本軟件的退出按鈕，點擊后本軟件關閉。參數顯示軟件界面如圖1-36所示。

3.人機接口（MMI）復示軟件

用于復示列車駕駛臺上MMI軟件界面，方便實驗內容及任務發布者對實驗過程、實驗結果的觀察與考核。

三、實驗系統開啟與關閉說明

1.系統開啟步驟

（1）分別給列車模擬器系統、仿真教員控制系統上電；開啟視景系統電腦電源。

（2）開啟仿真教員控制系統，使用PowerControl軟件喚醒系統其他所有設備。

（3）等待所有軟件自啟動完成即可。

2.系統關閉步驟

（1）在仿真教員控制系統中使用PowerControl軟件關閉系統其他所有設備。

（2）等待本系統其他計算機正常關閉；關閉仿真教員控制系統及視景系統；斷開電源。