軌道交通運營沙盤實訓系統

技術方案

一、系統概述

軌道交通運營沙盤實訓系統，是為了使運輸、信號及車務培訓工作與地鐵未來發展相適應而提出的一套完整的模擬培訓解決方案，其核心目標是通過先進的計算機模擬技術為城市軌道交通培訓教學搭建一個以網絡為基礎、與實際操作環境相同，與軌道交通模型設備進行聯動的多媒體教學學習平臺。

實訓系統應能充分體現控制中心調度員、車站值班員、場段調度等崗位的主要操作功能及特點，應充分滿足對學員的培訓需要。

實訓系統應包含地鐵沙盤實訓系統和高鐵沙盤實訓系統兩部分，兩套系統建設在同一沙盤上，系統運行互不干擾。沙盤實訓系統以典型線路為對象進行仿真，實訓系統能夠使學生充分認識地鐵、高鐵車站的構成及分類，認識軌道交通線路與站場的分類，認識道岔的分合及信號機的開放等，并掌握信號系統軟件操作方法、具備故障應對與解決能力。

• 系統技術說明

1、沙盤臺體

沙盤尺寸：10米*3.5米*0.78米，沙盤臺體采用輕鋼框架結構拼接，保證使用中不發生變形、生銹、開裂；臺架四周采用冷軋鋼板加工固定封板及檢查門；臺面四周采用不銹鋼封邊；臺面路基底層采用優質多層板制作；臺面每平米能承受普通兩人的重量而不產生導致盤面損毀及變形，沙盤具備防鼠害功能。                                           

  沙盤線路1:87比例制作，包含地鐵線路和高鐵線路。地鐵線路包含4個正線車站、1個車輛段，車輛段設置4條存車線。高鐵線路包含3個車站，2個復線自動閉塞區間。

2、車站模型

  含地鐵車站模型、高鐵車站模型、車輛段模型。使用透明亞克力板雕刻，設有地下車站、地面車站、高架車站等車站模型，設有島式站臺、側式站臺等站臺形式。

3、軌道、道岔及轉轍機模型

   地鐵軌道線路設計要求沙盤線路滿足地下、地面、高架三種線路形式；高鐵線路設計全部架設為高架線路形式。軌道線路區段模型選用進口設備（1:87比例），保證模型列車運行的穩定性和通過性。

 轉轍機模型與道岔、信號機配合動作，完成排列進路等動作，動作流暢不擠岔。轉轍機為24v直流供電，控制道岔左右位置。能手動，也可通過信號控制電自動控。

根據實物沙盤線路布置所需的道岔（不低于20套），每組道岔都要能電動，配備道岔位置檢測裝置，通過檢測裝置，在聯鎖機上實時反饋道岔位置；道岔位置檢測功能即可正確檢測道岔定位、反位、四開狀態。

4、信號機模型

   信號機應按實物1:87比例進行制作，采用LED發光光源，使用壽命大于5年以上；可同時亮也可單獨控制，信號機的各燈位可單獨控制開/關。信號機包含調車信號機、列車信號機、阻擋信號機等類型；信號機、道岔模型需接受集中站/車輛段（場）聯鎖模擬系統控制。

1. 山水樹木綠化裝飾

   沙盤盤面放置街道、公園、道路、汽車、湖泊等模型裝飾。

1.材質：采用進口彩色亞克力和ABS板制作，塑膠綠色小樹、綠色草絨。

2.特點：沙盤空坪及站房、建筑物、湖泊旁邊，種植綠色草絨、樹木，錯落有致。充分展示沙盤的生動與美觀及觀賞性。

6、模型（地鐵、高鐵）列車

  模型列車應采用1:87比例，配裝與地鐵（高鐵）車輛外觀一致的車殼。模型列車采用內部配裝鋰電池方式提供動力，連續工作時間不低于8小時。模型列車內部配裝無線通訊模塊，列車底部安裝讀卡器，能夠實時將模型列車實時位置等信息通過無線方式傳輸給控制中心。模型列車應具備不少于32級的調速功能。             

7、模型設備控制系統

   模型設備控制系統電源供電應采用安全電壓DC24V供電。系統結構為3U機箱標準，內部應由電源單元、主控單元、道岔控制單元、信號機控制單元等單元組成，內部各單元之間應采用CAN總線通訊連接，主控單元應具備TCP/IP網絡通訊接口，可以與OCC進行網絡對接。

8、遠程無線控車通信模塊

   遠程無線控車通信模塊應能與模型列車進行無線雙向通信，該模塊能實現全沙盤范圍內的無線通信覆蓋，實時將列車狀態發送到控制中心，并接收控制中心的加速、減速、停止、啟動、換向運行等控制命令，可確保控制中心能夠實時與模型列車保持雙向通信。

 9、模型車輛位置檢測系統

  實現模型列車讀卡器讀取模擬地面應答器方式判斷車輛位置檢測。

10、計算機設備

計算機設備技術參數不低于：

l CPU 型號：Intel 酷睿 i5

l 內存：4GB

l 硬盤：1TB

l 網絡通訊: TCP/IP  10/100BaseT

l 獨立1G顯卡

l USB光電標準鍵盤和鼠標

l 顯示器：23英寸液晶寬屏

11、中心操作臺

    工作臺參數不低于：2400×700×1200m（鋼制琴型臺設計）；配套座椅：580×500×800mm（鋼木結構）。

12、車站操作臺

    工作臺參數不低于：1000×700×1200m（鋼木結構琴型臺設計）；配套座椅：580×500×800mm（鋼木結構）。

13、網絡交換機

產品類型：快速以太網交換機；                                         

端口描述：24個10/100Mbps自適應以太網電口；                           

背板帶寬：4.8Gbps；                                                         

包轉發率：3.6Mpps；                                                         

電源電壓：AC 100-240V，50/60Hz。

14、線纜及綜合布線

含系統所用線纜、線槽、配電箱、其它耗材及綜合布線。

15、中心ATS仿真系統

   控制中心ATS系統應以真實地鐵信號系統為原型進行仿真，人機界面上的站場圖結合沙盤線路進行設計，設備狀態顯示方式、操作功能應與真實系統工作站保持一致，應能模擬列車運行圖/時刻表功能。

（1）控制中心ATS系統界面圖元顯示及相關操作功能

控制中心ATS系統應根據真實地鐵信號系統中心ATS界面實現仿真，顯示界面包括主框架界面（標題欄，菜單欄等）、主要ATS設備狀態顯示視圖、時間顯示視圖、列車運行信息顯示視圖、站場圖顯示視圖、告警信息和確認處理視圖等。

（2）控制中心ATS系統功能模擬應包括控制中心和集中站的ATS工作站的顯示和操作功能模擬，其界面顯示和操作方式、操作流程與現場一致。系統包含但不限于如功能:

1）系統基本功能模擬

• 用戶登錄/注銷；
• 站遙控轉換；
• 區域選擇；
• 設備名稱顯示/隱藏；
• 站場圖放大/縮小；
• 顯示車體號/車次號；
• 報警信息顯示/隱藏；
• 列車詳細信息框顯示/隱藏；
• 站臺詳細信息框顯示/隱藏；
• 列車運行信息框顯示/隱藏；
• 調用在線運行圖軟件；
• 全屏顯示站場圖；
• 詳細設備狀態。

2）站臺控制功能

• 站臺扣車、取消扣車
• 站臺跳停、取消跳停
• 站臺提前發車
• 站臺停站時間
• 站臺詳細信息顯示

3）折返站臺控制功能

• 站臺扣車、取消扣車
• 站臺提前發車
• 站臺詳細信息顯示

4）列車跟蹤功能

• 定義車次號；
• 刪除車次號；
• 顯示列車信息；
• 移動車組號；
• 標記ATP切除、恢復；
• 設置目的地車。

5）軌道區段操作功能

• 區段封鎖、區段解封；
• 區段跟蹤切除、區段跟蹤激活；
• 設置臨時限速；
• 確認計軸有效。

6）道岔操作功能

• 道岔定操、道岔反操；
• 道岔封鎖、道岔解封；
• 區段跟蹤切除、區段跟蹤激活；
• 設置臨時限速；
• 確認計軸有效。

7）信號機操作功能

• 設置進路；
• 取消列車進路、取消調車進路；
• 設置自動通過進路、取消自動通過進路；
• 重開列車信號；
• 進路交人工控；
• 進路交自動控。

8）車站權限操作功能

• 請求中控；
• 請求站控。

9）出入庫計劃仿真功能

• 創建出入庫計劃；
• 刪除出入庫計劃；
• 更名出入庫計劃；
• 打開出入庫計劃；
• 當天出入庫計劃。

10）時刻表管理功能

• 下載當天計劃
• 下載基本計劃
• 下載當天實際圖
• 顯示當天計劃
• 顯示基本計劃
• 切換到中心控制系統
• 刪除當天計劃
• 創建當天計劃
• 計劃圖和實跡運行圖顯示
• 查詢進路控制狀態
• 修改
• 加車
• 更名
• 刪車
• 平移多輛車

11）報警信息及操作信息功能模擬

• 在故障模擬時，能顯示相應故障的情況的報警信息；
• 在操作部分功能時，能顯示能顯示相關操作信息。

12）按鍵

• 自動折返按鈕；
• 變通策略。

16、車站ATS仿真系統

控制中心ATS系統應以真實地鐵信號系統為原型進行仿真，顯示界面包括主框架界面（標題欄，菜單欄等）、主要ATS設備狀態顯示視圖、時間顯示視圖、列車運行信息顯示視圖、站場圖顯示視圖、告警信息和確認處理視圖等。系統包含但不限于如功能:

（1）系統基本功能模擬

• 用戶登錄/注銷；
• 站遙控轉換；
• 區域選擇；
• 設備名稱顯示/隱藏；
• 站場圖放大/縮小；
• 顯示車體號/車次號；
• 報警信息顯示/隱藏；
• 列車詳細信息框顯示/隱藏；
• 站臺詳細信息框顯示/隱藏；
• 查看相鄰連鎖站；
• 全屏顯示站場圖；
• 詳細設備狀態。

（2）站臺及折返站臺控制功能

• 站臺扣車、取消扣車；
• 站臺提前發車；
• 站臺詳細信息顯示。

（3）區段操作功能

• 區段封鎖、區段解封；
• 區段跟蹤切除、區段跟蹤激活。

（4）道岔操作功能

• 道岔定操、道岔反操；
• 道岔封鎖、道岔解封；
• 道岔單鎖、道岔單解；

（5）信號機操作功能

• 設置進路；
• 取消列車進路、取消調車進路；
• 設置自動通過進路、取消自動通過進路；
• 重開列車信號；
• 封鎖、解封；
• 進路交人工控；
• 進路交自動控；
• 查詢進路控制狀態。

（6）車站權限操作功能

• 緊急站控；
• 請求中控；
• 請求站控；
• 非請求站控。

（7）工具欄按鈕功能仿真

• 進路建立功能；
• 總取消功能；
• 信號重開功能；
• 總人解功能；
• 引導進路功能；
• 引導總鎖功能；
• 道岔總定功能；
• 道岔總反功能；
• 道岔單鎖功能；
• 道岔解鎖功能；
• 區故解功能

17、車輛段計算機聯鎖仿真系統

計算機聯鎖仿真系統包含但不限于如功能:

• 辦理列車進路；
• 調車進路；
• 引導進路；
• 推送進路；
• 引導總鎖；
• 單操道岔；
• 單鎖道岔；
• 封閉道岔；
• 取消進路；
• 人工解鎖進路；
• 區段故障解鎖；
• 站場間接發車作業等微機聯鎖的各種功能以及各種常見故障的仿真；
• 系統通過機車控制系統對沙盤上的機車進行控制。

18、大屏幕顯示仿真系統

系統包含但不限于如下功能：

• 具備顯示全線路軌道、信號機、道岔狀態；
• 監視列車的運行和車次編號，軌道占用、出清等顯示狀態信息；
• 能同時對線路上所有的設備和列車位置信息進行監視。 

19、教員管理系統

 系統以學生實訓為核心，提供教師教學、學生自學等輔助功能。教學過程中由教員使用，監控所有學員機狀態和設置故障，主要包含以下功能：

• 教員登錄/注銷；
• 系統同步時間；
• 其他系統終端遠程關閉；
• 終端信息顯示/隱藏；
• 故障信息顯示/隱藏；
• 學員信息管理界面；
• 授權人控小車權限；
• 全線/場/段 監控；
• 故障設置；
• 系統管理；
• 課程設置與發布。

1. 計算機聯鎖子系統（高鐵）

具備排列列車和調車進路；操作道岔、信號機；實現總人解、區故解、上電解、自動閉塞、半自動閉塞、改方、區間列車自動追蹤、手動接發車、手動轉換站場模式等功能。

1、車站微機聯鎖仿真系統可實現相關進路的辦理：列車進路、引導進路、延續進路、取消進路等；

2、車站微機聯鎖仿真系統可實現道岔的單獨操作：定反位轉換操作、單鎖/單解操作、封鎖/解封操作等；

3、車站微機聯鎖仿真系統可實現引導總鎖功能；

4、車站微機聯鎖仿真系統可實現進路人工解鎖、延時解鎖等功能；

5、車站微機聯鎖仿真系統可實現列車改方運行等；

6、車站微機聯鎖仿真系統可實現輔助接發列車辦理；

7、車站微機聯鎖仿真系統可實現正向運行時區間自動閉塞運行；

8、車站微機聯鎖仿真系統可實現站場間接發列車作業及各種常見故障仿真功能。

9、操作過程實時記錄及回放功能，可選擇任意時段回放，速度多級可調。       

• 設備清單