軌道交通運營沙盤實訓(xùn)系統(tǒng)

技術(shù)方案

一、系統(tǒng)概述

軌道交通運營沙盤實訓(xùn)系統(tǒng)，是為了使運輸、信號及車務(wù)培訓(xùn)工作與地鐵未來發(fā)展相適應(yīng)而提出的一套完整的模擬培訓(xùn)解決方案，其核心目標(biāo)是通過先進的計算機模擬技術(shù)為城市軌道交通培訓(xùn)教學(xué)搭建一個以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、與實際操作環(huán)境相同，與軌道交通模型設(shè)備進行聯(lián)動的多媒體教學(xué)學(xué)習(xí)平臺。

實訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)能充分體現(xiàn)控制中心調(diào)度員、車站值班員、場段調(diào)度等崗位的主要操作功能及特點，應(yīng)充分滿足對學(xué)員的培訓(xùn)需要。

實訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)包含地鐵沙盤實訓(xùn)系統(tǒng)和高鐵沙盤實訓(xùn)系統(tǒng)兩部分，兩套系統(tǒng)建設(shè)在同一沙盤上，系統(tǒng)運行互不干擾。沙盤實訓(xùn)系統(tǒng)以典型線路為對象進行仿真，實訓(xùn)系統(tǒng)能夠使學(xué)生充分認(rèn)識地鐵、高鐵車站的構(gòu)成及分類，認(rèn)識軌道交通線路與站場的分類，認(rèn)識道岔的分合及信號機的開放等，并掌握信號系統(tǒng)軟件操作方法、具備故障應(yīng)對與解決能力。

• 系統(tǒng)技術(shù)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(jié)構(gòu)拼接，保證使用中不發(fā)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(yōu)質(zhì)多層板制作；臺面每平米能承受普通兩人的重量而不產(chǎn)生導(dǎo)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(shè)置4條存車線。高鐵線路包含3個車站，2個復(fù)線自動閉塞區(qū)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(shè)有地下車站、地面車站、高架車站等車站模型，設(shè)有島式站臺、側(cè)式站臺等站臺形式。

3、軌道、道岔及轉(zhuǎn)轍機模型

   地鐵軌道線路設(shè)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(shè)計全部架設(shè)為高架線路形式。軌道線路區(qū)段模型選用進口設(shè)備（1:87比例），保證模型列車運行的穩(wěn)定性和通過性。

 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jù)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(lián)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(tài)。

4、信號機模型

   信號機應(yīng)按實物1:87比例進行制作，采用LED發(fā)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(guān)。信號機包含調(diào)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(lián)鎖模擬系統(tǒng)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(zhì)：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(yīng)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(nèi)部配裝鋰電池方式提供動力，連續(xù)工作時間不低于8小時。模型列車內(nèi)部配裝無線通訊模塊，列車底部安裝讀卡器，能夠?qū)崟r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(yīng)具備不少于32級的調(diào)速功能。             

7、模型設(shè)備控制系統(tǒng)

   模型設(shè)備控制系統(tǒng)電源供電應(yīng)采用安全電壓DC24V供電。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為3U機箱標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)部應(yīng)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(nèi)部各單元之間應(yīng)采用CAN總線通訊連接，主控單元應(yīng)具備TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊接口，可以與OCC進行網(wǎng)絡(luò)對接。

8、遠(yuǎn)程無線控車通信模塊

   遠(yuǎn)程無線控車通信模塊應(yīng)能與模型列車進行無線雙向通信，該模塊能實現(xiàn)全沙盤范圍內(nèi)的無線通信覆蓋，實時將列車狀態(tài)發(fā)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?？刂浦行哪軌?qū)崟r與模型列車保持雙向通信。

 9、模型車輛位置檢測系統(tǒng)

  實現(xiàn)模型列車讀卡器讀取模擬地面應(yīng)答器方式判斷車輛位置檢測。

10、計算機設(shè)備

計算機設(shè)備技術(shù)參數(shù)不低于：

l CPU 型號：Intel 酷睿 i5

l 內(nèi)存：4GB

l 硬盤：1TB

l 網(wǎng)絡(luò)通訊: TCP/IP  10/100BaseT

l 獨立1G顯卡

l USB光電標(biāo)準(zhǔn)鍵盤和鼠標(biāo)

l 顯示器：23英寸液晶寬屏

11、中心操作臺

    工作臺參數(shù)不低于：2400×700×1200m（鋼制琴型臺設(shè)計）；配套座椅：580×500×800mm（鋼木結(jié)構(gòu)）。

12、車站操作臺

    工作臺參數(shù)不低于：1000×700×1200m（鋼木結(jié)構(gòu)琴型臺設(shè)計）；配套座椅：580×500×800mm（鋼木結(jié)構(gòu)）。

13、網(wǎng)絡(luò)交換機

產(chǎn)品類型：快速以太網(wǎng)交換機；                                         

端口描述：24個10/100Mbps自適應(yīng)以太網(wǎng)電口；                           

背板帶寬：4.8Gbps；                                                         

包轉(zhuǎn)發(fā)率：3.6Mpps；                                                         

電源電壓：AC 100-240V，50/60Hz。

14、線纜及綜合布線

含系統(tǒng)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(tǒng)

   控制中心ATS系統(tǒng)應(yīng)以真實地鐵信號系統(tǒng)為原型進行仿真，人機界面上的站場圖結(jié)合沙盤線路進行設(shè)計，設(shè)備狀態(tài)顯示方式、操作功能應(yīng)與真實系統(tǒng)工作站保持一致，應(yīng)能模擬列車運行圖/時刻表功能。

（1）控制中心ATS系統(tǒng)界面圖元顯示及相關(guān)操作功能

控制中心ATS系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)真實地鐵信號系統(tǒng)中心ATS界面實現(xiàn)仿真，顯示界面包括主框架界面（標(biāo)題欄，菜單欄等）、主要ATS設(shè)備狀態(tài)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(rèn)處理視圖等。

（2）控制中心ATS系統(tǒng)功能模擬應(yīng)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(xiàn)場一致。系統(tǒng)包含但不限于如功能:

1）系統(tǒng)基本功能模擬

• 用戶登錄/注銷；
• 站遙控轉(zhuǎn)換；
• 區(qū)域選擇；
• 設(shè)備名稱顯示/隱藏；
• 站場圖放大/縮?。?/span>
• 顯示車體號/車次號；
• 報警信息顯示/隱藏；
• 列車詳細(xì)信息框顯示/隱藏；
• 站臺詳細(xì)信息框顯示/隱藏；
• 列車運行信息框顯示/隱藏；
• 調(diào)用在線運行圖軟件；
• 全屏顯示站場圖；
• 詳細(xì)設(shè)備狀態(tài)。

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(fā)車
• 站臺停站時間
• 站臺詳細(xì)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(fā)車
• 站臺詳細(xì)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(biāo)記ATP切除、恢復(fù)；
• 設(shè)置目的地車。

5）軌道區(qū)段操作功能

• 區(qū)段封鎖、區(qū)段解封；
• 區(qū)段跟蹤切除、區(qū)段跟蹤激活；
• 設(shè)置臨時限速；
• 確認(rèn)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(qū)段跟蹤切除、區(qū)段跟蹤激活；
• 設(shè)置臨時限速；
• 確認(rèn)計軸有效。

7）信號機操作功能

• 設(shè)置進路；
• 取消列車進路、取消調(diào)車進路；
• 設(shè)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(quán)限操作功能

• 請求中控；
• 請求站控。

9）出入庫計劃仿真功能

• 創(chuàng)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(dāng)天出入庫計劃。

10）時刻表管理功能

• 下載當(dāng)天計劃
• 下載基本計劃
• 下載當(dāng)天實際圖
• 顯示當(dāng)天計劃
• 顯示基本計劃
• 切換到中心控制系統(tǒng)
• 刪除當(dāng)天計劃
• 創(chuàng)建當(dāng)天計劃
• 計劃圖和實跡運行圖顯示
• 查詢進路控制狀態(tài)
• 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(yīng)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(guān)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(tǒng)

控制中心ATS系統(tǒng)應(yīng)以真實地鐵信號系統(tǒng)為原型進行仿真，顯示界面包括主框架界面（標(biāo)題欄，菜單欄等）、主要ATS設(shè)備狀態(tài)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(rèn)處理視圖等。系統(tǒng)包含但不限于如功能:

（1）系統(tǒng)基本功能模擬

• 用戶登錄/注銷；
• 站遙控轉(zhuǎn)換；
• 區(qū)域選擇；
• 設(shè)備名稱顯示/隱藏；
• 站場圖放大/縮??；
• 顯示車體號/車次號；
• 報警信息顯示/隱藏；
• 列車詳細(xì)信息框顯示/隱藏；
• 站臺詳細(xì)信息框顯示/隱藏；
• 查看相鄰連鎖站；
• 全屏顯示站場圖；
• 詳細(xì)設(shè)備狀態(tài)。

（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(fā)車；
• 站臺詳細(xì)信息顯示。

（3）區(qū)段操作功能

• 區(qū)段封鎖、區(qū)段解封；
• 區(qū)段跟蹤切除、區(qū)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(shè)置進路；
• 取消列車進路、取消調(diào)車進路；
• 設(shè)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(tài)。

（6）車站權(quán)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?cè)∠δ埽?/span>
• 信號重開功能；
• 總?cè)私夤δ埽?/span>
• 引導(dǎo)進路功能；
• 引導(dǎo)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(qū)故解功能

17、車輛段計算機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)

計算機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)包含但不限于如功能:

• 辦理列車進路；
• 調(diào)車進路；
• 引導(dǎo)進路；
• 推送進路；
• 引導(dǎo)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(qū)段故障解鎖；
• 站場間接發(fā)車作業(yè)等微機聯(lián)鎖的各種功能以及各種常見故障的仿真；
• 系統(tǒng)通過機車控制系統(tǒng)對沙盤上的機車進行控制。

18、大屏幕顯示仿真系統(tǒng)

系統(tǒng)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(tài)；
• 監(jiān)視列車的運行和車次編號，軌道占用、出清等顯示狀態(tài)信息；
• 能同時對線路上所有的設(shè)備和列車位置信息進行監(jiān)視。 

19、教員管理系統(tǒng)

 系統(tǒng)以學(xué)生實訓(xùn)為核心，提供教師教學(xué)、學(xué)生自學(xué)等輔助功能。教學(xué)過程中由教員使用，監(jiān)控所有學(xué)員機狀態(tài)和設(shè)置故障，主要包含以下功能：

• 教員登錄/注銷；
• 系統(tǒng)同步時間；
• 其他系統(tǒng)終端遠(yuǎn)程關(guān)閉；
• 終端信息顯示/隱藏；
• 故障信息顯示/隱藏；
• 學(xué)員信息管理界面；
• 授權(quán)人控小車權(quán)限；
• 全線/場/段 監(jiān)控；
• 故障設(shè)置；
• 系統(tǒng)管理；
• 課程設(shè)置與發(fā)布。

1. 計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（高鐵）

具備排列列車和調(diào)車進路；操作道岔、信號機；實現(xiàn)總?cè)私?、區(qū)故解、上電解、自動閉塞、半自動閉塞、改方、區(qū)間列車自動追蹤、手動接發(fā)車、手動轉(zhuǎn)換站場模式等功能。

1、車站微機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)可實現(xiàn)相關(guān)進路的辦理：列車進路、引導(dǎo)進路、延續(xù)進路、取消進路等；

2、車站微機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)可實現(xiàn)道岔的單獨操作：定反位轉(zhuǎn)換操作、單鎖/單解操作、封鎖/解封操作等；

3、車站微機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)可實現(xiàn)引導(dǎo)總鎖功能；

4、車站微機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)可實現(xiàn)進路人工解鎖、延時解鎖等功能；

5、車站微機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)可實現(xiàn)列車改方運行等；

6、車站微機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)可實現(xiàn)輔助接發(fā)列車辦理；

7、車站微機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)可實現(xiàn)正向運行時區(qū)間自動閉塞運行；

8、車站微機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)可實現(xiàn)站場間接發(fā)列車作業(yè)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(diào)。       

• 設(shè)備清單