运用列车沙盘搭建城轨交通路网运营安全保障模拟测试平台的仿真列车控制系统,实现城轨列车的运行图模拟和自动列车控制。采用模型仿真地面设备,可以仿真各类平常不允许进行实物试验的情况,从而安全的采集安全数据,对相应的情况拥有一定实践处理经验。这样的结果就是,现实生活中发生的交通事故造成的巨大损失就有可能避免,这为城轨系统安全运行提供了很有意义的参考价值[3]。82888
单片机、可编程逻辑控制器和工控机等是列车沙盘控制系统的主要实现方法[4]。
张博采用C8051F330单片机对铁路运输综合演练沙盘中的控制道岔、信号灯和进行区间进行定位,但数字电流控制技术尚未应用在该系统中,机车供电由接触网和干电池共同提供,降低了系统的兼容性[5]。
邸鹏发现用调制解调器产生的轨道电流信号可以用来控制列车,并在城市轨道交通ATC模拟系统中开发应用。单片机采用MSP430控制道岔、信号灯与定位列车。这款模拟系统需要在PC端运行软件调度各个对象,对各对象进行模拟控制。此系统的缺憾是未考虑控制系统的分布状况,将所有道岔信号灯都集成在同一块控控制板上,导致走线复杂,不方便系统的维护[6]。
秦武所设计的综合实训系统包含了列车、信号灯和道岔控制单元。工控机用AT96总线连接,控制沙盘站场[7]。论文网
翟国锐的试验系统的主站控制一样是以工控机为主导:由其担任信号机和道岔辙机的输出控制;采集开关量输入板的位置信息;除此之外,当其处于驱动轨道供电电路中,工控机还可以作为一种的继电器控制列车的行驶方向。但是,采用工控机控制系统的缺点也显而易见,其成本过高,各系统不能完全通用,不利于广泛推广[8]。
列车模型按被控方式分为两种,即模拟直流控制(DC, Direct Current)和数字命令控制(DCC,Digital Command Control)。DC控制时会在轨道上加载直流电,然后通过控制器控制轨道上的电压,从而达到控制电机转速高低或者电流极性的改变,实现列车速度的控制[9]。由于DC控制是直接控制轨道上的电压高低,所以在未作区段划分的同一轨道上无法实现多列车的单独控制。DCC控制获得信息的途径是在轨道上加载数字电流信号,随即使列车对这个数字信号进行解码[10],流程图如图1。由于接收到的是数字信号,可以对不同列车进行地址编制,避免了不同列车不能独立控制的缺点。所以传统的DC控制列车模型已经渐渐失去竞争力,DCC控制列车模型成为列车仿真模型的新宠[11]。