轨道交通运营沙盘实训系统

技术方案

一、系统概述

轨道交通运营沙盘实训系统，是为了使运输、信号及车务培训工作与地铁未来发展相适应而提出的一套完整的模拟培训解决方案，其核心目标是通过先进的计算机模拟技术为城市轨道交通培训教学搭建一个以网络为基础、与实际操作环境相同，与轨道交通模型设备进行联动的多媒体教学学习平台。

实训系统应能充分体现控制中心调度员、车站值班员、场段调度等岗位的主要操作功能及特点，应充分满足对学员的培训需要。

实训系统应包含地铁沙盘实训系统和高铁沙盘实训系统两部分，两套系统建设在同一沙盘上，系统运行互不干扰。沙盘实训系统以典型线路为对象进行仿真，实训系统能够使学生充分认识地铁、高铁车站的构成及分类，认识轨道交通线路与站场的分类，认识道岔的分合及信号机的开放等，并掌握信号系统软件操作方法、具备故障应对与解决能力。

• 系统技术说明

1、沙盘台体

沙盘尺寸：10米*3.5米*0.78米，沙盘台体采用轻钢框架结构拼接，保证使用中不发生变形、生锈、开裂；台架四周采用冷轧钢板加工固定封板及检查门；台面四周采用不锈钢封边；台面路基底层采用优质多层板制作；台面每平米能承受普通两人的重量而不产生导致盘面损毁及变形，沙盘具备防鼠害功能。                                           

  沙盘线路1:87比例制作，包含地铁线路和高铁线路。地铁线路包含4个正线车站、1个车辆段，车辆段设置4条存车线。高铁线路包含3个车站，2个复线自动闭塞区间。

2、车站模型

  含地铁车站模型、高铁车站模型、车辆段模型。使用透明亚克力板雕刻，设有地下车站、地面车站、高架车站等车站模型，设有岛式站台、侧式站台等站台形式。

3、轨道、道岔及转辙机模型

   地铁轨道线路设计要求沙盘线路满足地下、地面、高架三种线路形式；高铁线路设计全部架设为高架线路形式。轨道线路区段模型选用进口设备（1:87比例），保证模型列车运行的稳定性和通过性。

 转辙机模型与道岔、信号机配合动作，完成排列进路等动作，动作流畅不挤岔。转辙机为24v直流供电，控制道岔左右位置。能手动，也可通过信号控制电自动控。

根据实物沙盘线路布置所需的道岔（不低于20套），每组道岔都要能电动，配备道岔位置检测装置，通过检测装置，在联锁机上实时反馈道岔位置；道岔位置检测功能即可正确检测道岔定位、反位、四开状态。

4、信号机模型

   信号机应按实物1:87比例进行制作，采用LED发光光源，使用寿命大于5年以上；可同时亮也可单独控制，信号机的各灯位可单独控制开/关。信号机包含调车信号机、列车信号机、阻挡信号机等类型；信号机、道岔模型需接受集中站/车辆段（场）联锁模拟系统控制。

1. 山水树木绿化装饰

   沙盘盘面放置街道、公园、道路、汽车、湖泊等模型装饰。

1.材质：采用进口彩色亚克力和ABS板制作，塑胶绿色小树、绿色草绒。

2.特点：沙盘空坪及站房、建筑物、湖泊旁边，种植绿色草绒、树木，错落有致。充分展示沙盘的生动与美观及观赏性。

6、模型（地铁、高铁）列车

  模型列车应采用1:87比例，配装与地铁（高铁）车辆外观一致的车壳。模型列车采用内部配装锂电池方式提供动力，连续工作时间不低于8小时。模型列车内部配装无线通讯模块，列车底部安装读卡器，能够实时将模型列车实时位置等信息通过无线方式传输给控制中心。模型列车应具备不少于32级的调速功能。             

7、模型设备控制系统

   模型设备控制系统电源供电应采用安全电压DC24V供电。系统结构为3U机箱标准，内部应由电源单元、主控单元、道岔控制单元、信号机控制单元等单元组成，内部各单元之间应采用CAN总线通讯连接，主控单元应具备TCP/IP网络通讯接口，可以与OCC进行网络对接。

8、远程无线控车通信模块

   远程无线控车通信模块应能与模型列车进行无线双向通信，该模块能实现全沙盘范围内的无线通信覆盖，实时将列车状态发送到控制中心，并接收控制中心的加速、减速、停止、启动、换向运行等控制命令，可确保控制中心能够实时与模型列车保持双向通信。

 9、模型车辆位置检测系统

  实现模型列车读卡器读取模拟地面应答器方式判断车辆位置检测。

10、计算机设备

计算机设备技术参数不低于：

l CPU 型号：Intel 酷睿 i5

l 内存：4GB

l 硬盘：1TB

l 网络通讯: TCP/IP  10/100BaseT

l 独立1G显卡

l USB光电标准键盘和鼠标

l 显示器：23英寸液晶宽屏

11、中心操作台

    工作台参数不低于：2400×700×1200m（钢制琴型台设计）；配套座椅：580×500×800mm（钢木结构）。

12、车站操作台

    工作台参数不低于：1000×700×1200m（钢木结构琴型台设计）；配套座椅：580×500×800mm（钢木结构）。

13、网络交换机

产品类型：快速以太网交换机；                                         

端口描述：24个10/100Mbps自适应以太网电口；                           

背板带宽：4.8Gbps；                                                         

包转发率：3.6Mpps；                                                         

电源电压：AC 100-240V，50/60Hz。

14、线缆及综合布线

含系统所用线缆、线槽、配电箱、其它耗材及综合布线。

15、中心ATS仿真系统

   控制中心ATS系统应以真实地铁信号系统为原型进行仿真，人机界面上的站场图结合沙盘线路进行设计，设备状态显示方式、操作功能应与真实系统工作站保持一致，应能模拟列车运行图/时刻表功能。

（1）控制中心ATS系统界面图元显示及相关操作功能

控制中心ATS系统应根据真实地铁信号系统中心ATS界面实现仿真，显示界面包括主框架界面（标题栏，菜单栏等）、主要ATS设备状态显示视图、时间显示视图、列车运行信息显示视图、站场图显示视图、告警信息和确认处理视图等。

（2）控制中心ATS系统功能模拟应包括控制中心和集中站的ATS工作站的显示和操作功能模拟，其界面显示和操作方式、操作流程与现场一致。系统包含但不限于如功能:

1）系统基本功能模拟

• 用户登录/注销；
• 站遥控转换；
• 区域选择；
• 设备名称显示/隐藏；
• 站场图放大/缩小；
• 显示车体号/车次号；
• 报警信息显示/隐藏；
• 列车详细信息框显示/隐藏；
• 站台详细信息框显示/隐藏；
• 列车运行信息框显示/隐藏；
• 调用在线运行图软件；
• 全屏显示站场图；
• 详细设备状态。

2）站台控制功能

• 站台扣车、取消扣车
• 站台跳停、取消跳停
• 站台提前发车
• 站台停站时间
• 站台详细信息显示

3）折返站台控制功能

• 站台扣车、取消扣车
• 站台提前发车
• 站台详细信息显示

4）列车跟踪功能

• 定义车次号；
• 删除车次号；
• 显示列车信息；
• 移动车组号；
• 标记ATP切除、恢复；
• 设置目的地车。

5）轨道区段操作功能

• 区段封锁、区段解封；
• 区段跟踪切除、区段跟踪激活；
• 设置临时限速；
• 确认计轴有效。

6）道岔操作功能

• 道岔定操、道岔反操；
• 道岔封锁、道岔解封；
• 区段跟踪切除、区段跟踪激活；
• 设置临时限速；
• 确认计轴有效。

7）信号机操作功能

• 设置进路；
• 取消列车进路、取消调车进路；
• 设置自动通过进路、取消自动通过进路；
• 重开列车信号；
• 进路交人工控；
• 进路交自动控。

8）车站权限操作功能

• 请求中控；
• 请求站控。

9）出入库计划仿真功能

• 创建出入库计划；
• 删除出入库计划；
• 更名出入库计划；
• 打开出入库计划；
• 当天出入库计划。

10）时刻表管理功能

• 下载当天计划
• 下载基本计划
• 下载当天实际图
• 显示当天计划
• 显示基本计划
• 切换到中心控制系统
• 删除当天计划
• 创建当天计划
• 计划图和实迹运行图显示
• 查询进路控制状态
• 修改
• 加车
• 更名
• 删车
• 平移多辆车

11）报警信息及操作信息功能模拟

• 在故障模拟时，能显示相应故障的情况的报警信息；
• 在操作部分功能时，能显示能显示相关操作信息。

12）按键

• 自动折返按钮；
• 变通策略。

16、车站ATS仿真系统

控制中心ATS系统应以真实地铁信号系统为原型进行仿真，显示界面包括主框架界面（标题栏，菜单栏等）、主要ATS设备状态显示视图、时间显示视图、列车运行信息显示视图、站场图显示视图、告警信息和确认处理视图等。系统包含但不限于如功能:

（1）系统基本功能模拟

• 用户登录/注销；
• 站遥控转换；
• 区域选择；
• 设备名称显示/隐藏；
• 站场图放大/缩小；
• 显示车体号/车次号；
• 报警信息显示/隐藏；
• 列车详细信息框显示/隐藏；
• 站台详细信息框显示/隐藏；
• 查看相邻连锁站；
• 全屏显示站场图；
• 详细设备状态。

（2）站台及折返站台控制功能

• 站台扣车、取消扣车；
• 站台提前发车；
• 站台详细信息显示。

（3）区段操作功能

• 区段封锁、区段解封；
• 区段跟踪切除、区段跟踪激活。

（4）道岔操作功能

• 道岔定操、道岔反操；
• 道岔封锁、道岔解封；
• 道岔单锁、道岔单解；

（5）信号机操作功能

• 设置进路；
• 取消列车进路、取消调车进路；
• 设置自动通过进路、取消自动通过进路；
• 重开列车信号；
• 封锁、解封；
• 进路交人工控；
• 进路交自动控；
• 查询进路控制状态。

（6）车站权限操作功能

• 紧急站控；
• 请求中控；
• 请求站控；
• 非请求站控。

（7）工具栏按钮功能仿真

• 进路建立功能；
• 总取消功能；
• 信号重开功能；
• 总人解功能；
• 引导进路功能；
• 引导总锁功能；
• 道岔总定功能；
• 道岔总反功能；
• 道岔单锁功能；
• 道岔解锁功能；
• 区故解功能

17、车辆段计算机联锁仿真系统

计算机联锁仿真系统包含但不限于如功能:

• 办理列车进路；
• 调车进路；
• 引导进路；
• 推送进路；
• 引导总锁；
• 单操道岔；
• 单锁道岔；
• 封闭道岔；
• 取消进路；
• 人工解锁进路；
• 区段故障解锁；
• 站场间接发车作业等微机联锁的各种功能以及各种常见故障的仿真；
• 系统通过机车控制系统对沙盘上的机车进行控制。

18、大屏幕显示仿真系统

系统包含但不限于如下功能：

• 具备显示全线路轨道、信号机、道岔状态；
• 监视列车的运行和车次编号，轨道占用、出清等显示状态信息；
• 能同时对线路上所有的设备和列车位置信息进行监视。 

19、教员管理系统

 系统以学生实训为核心，提供教师教学、学生自学等辅助功能。教学过程中由教员使用，监控所有学员机状态和设置故障，主要包含以下功能：

• 教员登录/注销；
• 系统同步时间；
• 其他系统终端远程关闭；
• 终端信息显示/隐藏；
• 故障信息显示/隐藏；
• 学员信息管理界面；
• 授权人控小车权限；
• 全线/场/段 监控；
• 故障设置；
• 系统管理；
• 课程设置与发布。

1. 计算机联锁子系统（高铁）

具备排列列车和调车进路；操作道岔、信号机；实现总人解、区故解、上电解、自动闭塞、半自动闭塞、改方、区间列车自动追踪、手动接发车、手动转换站场模式等功能。

1、车站微机联锁仿真系统可实现相关进路的办理：列车进路、引导进路、延续进路、取消进路等；

2、车站微机联锁仿真系统可实现道岔的单独操作：定反位转换操作、单锁/单解操作、封锁/解封操作等；

3、车站微机联锁仿真系统可实现引导总锁功能；

4、车站微机联锁仿真系统可实现进路人工解锁、延时解锁等功能；

5、车站微机联锁仿真系统可实现列车改方运行等；

6、车站微机联锁仿真系统可实现辅助接发列车办理；

7、车站微机联锁仿真系统可实现正向运行时区间自动闭塞运行；

8、车站微机联锁仿真系统可实现站场间接发列车作业及各种常见故障仿真功能。

9、操作过程实时记录及回放功能，可选择任意时段回放，速度多级可调。       

• 设备清单