正向列车控制模拟系统惩罚应用及其方法与流程

本公开内容总体涉及机车惩罚执行事件的模拟，并且更具体地涉及用于模拟对应于正向列车控制惩罚执行事件的物理和电气特性的系统和方法。

背景技术：

0、背景

1、正向列车控制(ptc)系统使用基于通信和基于处理器的列车控制技术，可靠且有效地防止列车与列车相撞、超速脱轨、侵入既定工作区域以及列车通过错误位置的道岔。ptc系统协调电气和机械系统之间的互操作性，以便在机车无视安全计划时采取行动。例如，当识别出机车速度高于路线速度时，ptc系统会进行响应操作，通过应用制动器对机车进行惩罚。联邦铁路管理局要求每英里铁路都必须运行ptc系统，这意味着铁路上的每台机车都必须配备ptc系统。

2、目前，有关ptc系统如何在机车上运行的教学还无法模拟系统组件。虽然理想的情况是在配备ptc系统的机车上开展培训，但这种情况不太可能实现，因为培训师无法安排机车来满足对新手工程师和列车员进行适当培训的时间。工程师和列车员的培训可能耗时数周、数月甚至数年，因此停用机车可能导致效率不佳。此外，由于以工程师或列车员为目标的受训人员无法在实践环境下练习，会导致受训人员所受培训不足。未接受过ptc系统适当培训的工程师和列车员可能会因不安全的机车操作而频繁触发机车上的ptc系统。尽管ptc系统可确保提升安全性，但列车脱轨和相撞的风险仍然存在。

技术实现思路

1、本公开内容通过使用软硬件在本地环境下模拟ptc系统的系统和方法而带来技术优势，使培训程序无需真实使用机车。该系统可使用软硬件组件在课堂环境下模拟ptc系统的各种功能。例如，该系统可以将列车管理计算机(tmc)的软件与机电阀门耦合，以模拟因ptc系统对机车执行惩罚而在制动管执行的空气压缩。该系统可通过车厢显示单元(cdu)向用户显示机车上各个系统的状态。例如，tmc使系统的软硬件能传达与分析ptc系统警告相关的信息。该系统可以控制软件和硬件组件来模拟ptc系统的警告和操作，让受训人员得以体验ptc系统，达到最优的培训效果。

2、本公开内容使用独立的系统组件模拟ptc系统的警告和操作，解决了与ptc系统交互训练不足以及受训人员体验运行中ptc系统受限的技术问题，至少在部分培训计划中无需使用机车。由于至少在部分培训计划中无需使用机车，因此为教员带来灵活性，同时优化面向受训人员的培训。此外，在部分培训中无需使用机车可为培训计划节省时间，同时能立即对响应ptc系统警告的机车操作提供反馈。至少将新手工程师和列车员的初始ptc培训与机车操作分开，也可以最大限度地降低责任和风险，例如营造避免损坏机车部件并可能造成危险的安全环境。

3、本公开内容通过提供用于教学目的的软件和硬件组件，提供了该技术问题的技术解决方案。具体而言，本公开内容重点关注优化与ptc系统交互的训练条件。在真实环境中，ptc系统可向机车传输警告和指令，指导其如何应对特定情况。本公开内容介绍软硬件组件之间交互的控制机制，以模拟机车环境。通过模拟的机车环境，用户可练习与ptc系统进行交互，同时不会产生实际影响，例如ptc系统对机车施加制动。本公开内容使用户能在课堂环境下与ptc系统相对应的系统耦合组件中的机车组件进行交互。

4、本发明的目的是提供一种用于模拟ptc中的惩罚条件的系统。本发明的另一个目的是提供一种模拟ptc的惩罚申请的系统。上述和其他目的由以下至少一个实施例提供。

5、在一个实施例中，模拟ptc系统中的惩罚条件的方法，包括：接收与列车惩罚条件相对应的指令；在惩罚期内以第一压力向一个或多个压力传感器供应压缩空气；以及以惩罚率将第一压力转换为第二压力以模拟列车惩罚条件。其中第一压力可以是90磅每平方英寸(psi)，并且其中第二压力可以是58psi。其中，惩罚率以服务率为依据。其中，该方法还包括对脉冲转换继电器、惩罚电磁阀、间隔延迟继电器和通风电磁阀通电。其中，压力传感器包括均衡器储液器压力传感器和制动管压力传感器。其中，该方法还包括激活均衡器储液器压力传感器和制动管压力传感器。其中该方法还包括对脉冲转换继电器断电，以向间隔延迟继电器提供第一电压。其中，该方法还包括在一定持续时间内从间隔延迟继电器向通风磁阀提供第二电压。其中，第一电压和第二电压可以是74伏。其中还包括断电惩罚磁阀以初始化第二压力。

6、在另一个实施例中，用于模拟ptc系统中的惩罚条件的系统包括：可操作地耦合到ptc端子板的内部延迟继电器；可操作地耦合到内部延迟继电器和ptc端子板的脉冲转换继电器；可操作地耦合到脉冲转换继电器的空气压缩机；可操作地耦合到空气压缩机的惩罚磁阀；可操作地耦合到惩罚磁阀的至少一个制动管压力传感器；可操作地耦合到惩罚磁阀的制动缸压力传感器；可操作地耦合到惩罚磁阀和内部延迟继电器的通风磁阀；其中，该系统控制施加到至少一个制动管压力传感器和制动缸压力传感器的压缩空气。其中，该系统还包括：与惩罚电磁阀可操作耦合的均衡储液器压力传感器；以及与惩罚电磁阀和紧急电磁阀可操作耦合的储液器。其中，惩罚电磁阀向均衡器储液器和至少一个制动管提供压缩空气。其中，当惩罚电磁阀处于活动状态时，压缩空气可以是90psi，而当惩罚电磁阀处于非活动状态时，压缩空气可以是58psi。其中，通风电磁阀包括阻风门。其中，紧急电磁阀包括排气装置。其中，空气压缩机向制动缸提供压缩空气。其中，压缩空气可以是72psi。

技术特征：

1.一种模拟正向列车控制(ptc)系统中惩罚条件的方法，包括：

2.根据权利要求1的方法，其中第一压力为90磅/平方英寸(psi)，且第二压力为58psi。

3.根据权利要求1的方法，其中惩罚率以服务率为依据。

4.根据权利要求1的方法，还包括对脉冲转换继电器、惩罚电磁阀、间隔延迟继电器和通风电磁阀通电。

5.根据权利要求1的方法，其中压力传感器包括均衡器储液器压力传感器和制动管压力传感器。

6.根据权利要求5的方法，还包括激活均衡器储液器压力传感器和制动管压力传感器。

7.根据权利要求1的方法，还包括对脉冲转换继电器断电，以向间隔延迟继电器提供第一电压。

8.根据权利要求7的方法，还包括在一定持续时间内从间隔延迟继电器向通风磁阀提供第二电压。

9.根据权利要求8的方法，其中第一电压和第二电压都是74伏。

10.根据权利要求1的方法，还包括对惩罚电磁阀断电，以初始化第二压力。

11.一种用于模拟正向列车控制(ptc)系统中的惩罚条件的系统，包括：

12.根据权利要求11所述的系统，其中，该系统还包括：

13.根据权利要求12所述的系统，其中惩罚电磁阀向均衡器储液器和至少一个制动管提供压缩空气。

14.根据权利要求13的系统，其中当惩罚磁阀激活时压缩空气为90psi，并且当惩罚磁阀不激活时压缩空气为58psi。

15.根据权利要求11的系统，其中通风口磁阀包括阻风门。

16.根据权利要求11的系统，其中紧急磁阀包括排气装置。

17.根据权利要求11的系统，其中空气压缩机向制动缸提供压缩空气。

18.根据权利要求17的系统，其中压缩空气为72磅每平方英寸(psi)。

技术总结一种使用软件和硬件在本地受控环境中模拟主动列车控制(PTC)系统的系统和方法。该系统可以使用软件和硬件组件在环境中模拟PTC系统的各种功能。该系统可以指示列车管理计算机(TMC)的软件控制机电阀，模拟制动管上的空气压缩，以响应PTC系统对机车执行的惩罚制动。该系统可通过车厢显示单元(CDU)向用户显示机车上各个系统的状态。该系统可以控制软件和硬件组件来模拟PTC系统的警告和操作，让机车工程师和列车长体验PTC系统，获得最佳培训。技术研发人员：N·G·梅森受保护的技术使用者：BNSF铁路公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14