一种CBTC信号系统仿真测试平台的制作方法

本发明涉及cbtc信号，具体而言，涉及一种cbtc信号系统仿真测试平台。

背景技术：

1、随着城市化进程的加速和人们对高效、安全出行需求的提升，现代轨道交通系统正朝着自动化、智能化的方向快速发展。其中，基于通信的列车控制系统以其显著提高运输效率、增强运营灵活性、保障行车安全等优点，已成为全球地铁、轻轨等城市轨道交通系统的主流选择。然而，cbtc系统的复杂性、实时性及安全性要求极高，其研发、升级与部署过程中必须经过严格、全面的测试验证，以确保cbtc系统在各种运行条件下都能稳定、可靠地工作。

2、现有技术中，也有涉及到列车控制系统仿真测试相关解决方案，例如，中国专利号为cn2019104295141的一种基于面向服务的列车控制仿真测试系统及方法的发明专利申请，其能快速高效地适配各种不同线路脚本和无线脚本的测试，并能根据实际测试需要，随时更改未测试脚本信息并继续进行测试，在测试中只采用一个脚本进行测试，解决了现有仿真测试系统针对列控系统中不同设备的硬件接口和协议分别编写测试脚本的不便。此外采用基于面向服务的架构构筑列车控制仿真测试系统，保证了系统的高可用性、可靠性和可维护性。

3、上述方案虽然提出了列车控制系统仿真测试的一些解决方法，但是现有技术还存在局限性表现，具体为：现有技术针对列车控制系统测试场景构建具有单一化倾向，主要聚焦于列车控制系统基础功能测试，不仅未能深入探究列车控制系统在日常运维环境中应对客流波动和线路变化时的响应能力，无法全面评估列车控制系统在真实工作场景中的表现，还缺乏对列车控制系统在极端环境条件下的运行兼容考量，导致无法及时检验列车控制系统在面临超负载、超时长或环境变化时，是否仍能保持基本功能的正常运转，从而影响对列车控制系统运行能力的准确评估。

技术实现思路

1、为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种cbtc信号系统仿真测试平台，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种cbtc信号系统仿真测试平台，包括：系统测试模块、基础功能评估模块、日常运维评估模块、环境兼容评估模块、系统投入使用判断模块和云数据库。

3、所述系统测试模块分别与基础功能评估模块、日常运维评估模块、环境兼容评估模块连接，所述基础功能评估模块、日常运维评估模块、环境兼容评估模块均与系统投入使用判断模块连接，所述云数据库分别与基础功能评估模块、系统投入使用判断模块连接。

4、系统测试模块，用于在目标仿真平台依次对cbtc信号系统进行基础功能仿真测试、常规运维仿真测试和极限运维仿真测试，获取cbtc信号系统的基础功能测试指标、常规运维测试指标和极限运维测试指标。

5、基础功能评估模块，用于根据cbtc信号系统的基础功能测试指标，评估cbtc信号系统的基础功能完备程度。

6、日常运维评估模块，用于根据cbtc信号系统的常规运维测试指标，评估cbtc信号系统的日常运维稳定程度。

7、环境兼容评估模块，用于根据cbtc信号系统的极限运维测试指标，评估cbtc信号系统的环境有效兼容程度。

8、系统投入使用判断模块，用于根据cbtc信号系统的基础功能完备程度、日常运维稳定程度和环境有效兼容程度，判断cbtc信号系统是否达到城市轨道投入使用标准，并将判断结果进行反馈。

9、云数据库，用于存储cbtc信号系统运行能力综合评估系数合理阈值，存储目标仿真平台限定列车模型单次停靠的车厢偏移距离合理阈值，存储目标仿真平台限定列车模型唤醒时长、折返换端时长、进站停车指令反馈响应时长、出站发车指令反馈响应时长对应的合理阈值。

10、相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：（1）本发明通过对cbtc信号系统进行基础功能仿真测试，深度剖析cbtc信号系统针对单一列车模型的速度控制精度、停靠控制精度和通信传输精度，综合评估cbtc信号系统的基础功能完备程度，有效验证cbtc信号系统正常运行情况下的基础性能良好表现，为判断cbtc信号系统是否达到城市轨道投入使用标准提供数据支持。

11、（2）本发明通过对cbtc信号系统进行常规运维仿真测试，深度剖析cbtc信号系统在多种线路段类型的复杂轨道交通运营场景下的运行安全指数、时间管控指数和运行稳定指数，综合评估cbtc信号系统的日常运维稳定程度，全面评估cbtc信号系统对于列车真实工作运行场景的管控表现，为轨道交通的安全、高效、稳定运营提供有力保障。

12、（3）本发明通过对cbtc信号系统进行极限运维仿真测试，深度剖析cbtc信号系统在测试场景一的持续运行性能表现、测试场景二的并发运行性能表现和测试场景三的环境应力耐受表现，揭示cbtc信号系统的极限性能边界，帮助预判并防范潜在风险，对提升cbtc信号系统的整体性能与安全性，保障轨道交通的安全、高效运营具有重要意义。

13、（4）本发明依据cbtc信号系统的基础功能完备程度、日常运维稳定程度和环境有效兼容程度的评估指标，计算cbtc信号系统的运行能力综合评估系数，据此判断cbtc信号系统是否达到城市轨道投入使用标准，多维度的测试场景创建和分析角度考量，避免单一测试维度和浅显分析维度可能导致的运行能力评估偏差，从而提供了更可靠、更全面、更准确的cbtc信号系统运行能力评估，确保cbtc信号系统在实际应用中的稳定性和可靠性。

技术特征：

1.一种cbtc信号系统仿真测试平台，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种cbtc信号系统仿真测试平台，其特征在于：所述对cbtc信号系统进行基础功能仿真测试，包括：目标仿真平台搭建一具备车载单元的列车模型并将其与cbtc信号系统进行接口对接，将列车模型投入预先设定的基础轨道运营环境中进行模拟运行，模拟运行过程包括cbtc系统唤醒位于轨道始端的列车模型，激活列车模型的车载单元并使之进入待命状态，cbtc系统控制列车模型加速至目标速度以进入持续行进状态，当定位列车模型距离轨道站台设定距离时，cbtc系统下发进站停车指令，要求列车模型以设定减速度减速至轨道站台停靠位置点，停靠设定时长后，cbtc系统下发出站发车指令，要求列车模型以设定加速度加速至目标速度，当定位列车模型抵达轨道终端位置时，cbtc系统控制列车模型进行折返换端，并重复以上操作直至列车模型抵达轨道始端，完成cbtc信号系统的基础功能仿真测试。

3.根据权利要求1所述的一种cbtc信号系统仿真测试平台，其特征在于：所述对cbtc信号系统进行常规运维仿真测试，包括：目标仿真平台搭建具备同一车载单元的各型号列车模型并与cbtc信号系统进行接口对接，要求各型号列车模型存在不同牵引性能和载客容量，将各型号列车模型投入预先设定的常规轨道运营环境中进行模拟运行，常规轨道运营环境包括各类特征线路段，且已根据各型号列车模型的载客容量设定其对应轨道站台乘客流量，模拟运行过程包括各型号列车模型按照其载客容量大小在轨道始端进行排序，cbtc系统按照预设列车时刻表依次对各型号列车模型进行唤醒，实时接收各唤醒列车模型的定位数据以更新各型号列车模型间的安全距离和移动授权，依据轨道站台乘客流量动态控制各型号列车模型的轨道站台停靠时长，依据各类特征线路段动态控制各型号列车模型在相应特征线路段的牵引动力输出，直至各型号列车模型均抵达轨道终端，完成cbtc信号系统的常规运维仿真测试。

4.根据权利要求1所述的一种cbtc信号系统仿真测试平台，其特征在于：所述对cbtc信号系统进行极限运维仿真测试，包括：为cbtc信号系统设计三类测试场景进行极限运维仿真测试，测试场景一为在目标仿真平台搭建一具备车载单元的列车模型并与cbtc信号系统进行接口对接，将列车模型投入预先设定的基础轨道运营环境中，要求cbtc系统对列车模型执行设定周期内连续无间断的控制运行操作；

5.根据权利要求1所述的一种cbtc信号系统仿真测试平台，其特征在于：所述基础功能测试指标包括列车模型持续行进状态下各监测时间点的行进速度、减速行进状态下各单位时间点的行进速度、加速行进状态下各单位时间点的行进速度、列车模型各次停靠轨道站台停靠位置点时各车厢的停靠偏移距离、列车模型唤醒时长、折返换端时长、各次进站停车指令和各次出站发车指令的反馈响应时长；

6.根据权利要求5所述的一种cbtc信号系统仿真测试平台，其特征在于：所述评估cbtc信号系统的基础功能完备程度，包括：提取cbtc信号系统的基础功能测试指标内容，根据列车模型持续行进状态下各监测时间点的行进速度、减速行进状态下各单位时间点的行进速度、加速行进状态下各单位时间点的行进速度，计算cbtc信号系统针对列车模型的速度控制精度；

7.根据权利要求6所述的一种cbtc信号系统仿真测试平台，其特征在于：所述评估cbtc信号系统的日常运维稳定程度，包括：提取cbtc信号系统的常规运维测试指标内容，根据各型号列车模型与其前方列车模型的最小间隔距离、各型号列车模型移动授权的更新频率和累计叠加线路长度，计算cbtc信号系统的运行安全指数；

8.根据权利要求7所述的一种cbtc信号系统仿真测试平台，其特征在于：所述评估cbtc信号系统的环境有效兼容程度，包括：提取cbtc信号系统的极限运维测试指标内容，将测试场景三cbtc信号系统分别在高温、低温、湿热和强电磁干扰环境下的整体运行控制精度下调率记为，由公式得到cbtc信号系统的环境应力耐受系数；

9.根据权利要求8所述的一种cbtc信号系统仿真测试平台，其特征在于：所述判断cbtc信号系统是否达到城市轨道投入使用标准，包括：提取cbtc信号系统的基础功能完备程度、日常运维稳定程度和环境有效兼容程度的评估指标，计算cbtc信号系统的运行能力综合评估系数，提取云数据库存储的cbtc信号系统运行能力综合评估系数合理阈值，若，则判断cbtc信号系统达到城市轨道投入使用标准，若，则判断cbtc信号系统未达到城市轨道投入使用标准。

10.根据权利要求9所述的一种cbtc信号系统仿真测试平台，其特征在于：所述cbtc信号系统的运行能力综合评估系数的计算公式为：，其中分别为预设的基础功能完备程度、日常运维稳定程度和环境有效兼容程度对应权重占比。

技术总结本发明涉及CBTC信号技术领域，涉及一种CBTC信号系统仿真测试平台，本发明通过设置系统测试模块、基础功能评估模块、日常运维评估模块、环境兼容评估模块、系统投入使用判断模块和云数据库，在目标仿真平台分别对CBTC信号系统进行基础功能仿真测试、常规运维仿真测试和极限运维仿真测试，评估CBTC信号系统的基础功能完备程度、日常运维稳定程度和环境有效兼容程度，以此计算CBTC信号系统的运行能力综合评估系数，进而判断CBTC信号系统是否达到城市轨道投入使用标准并将判断结果进行反馈，极大地提升了CBTC信号系统测试的科学性、准确性和效率，为确保城市轨道交通信号系统的高质量投入使用提供了有力的技术保障。技术研发人员：陈晓东,张海潮,沈皓受保护的技术使用者：中机寰宇认证检验股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23