[发明专利]一种铁路应急演练仿真培训系统

权利要求书

1.一种铁路应急演练仿真培训系统，其特征在于，所述系统包括如下子系统：环境仿真系统、驾驶仿真培训系统、调度指挥仿真培训系统、车站作业仿真培训系统、随车机械师桌面式仿真培训系统、虚拟AI应急协同系统、教员系统；

所述环境仿真系统，用于向驾驶仿真系统、调度指挥仿真系统、车站作业仿真系统提供运行所需的环境服务；

所述驾驶仿真培训系统，用于模拟列车在各种运行环境与工况下的运行状况、操纵特性、牵引/制动特性；

所述调度指挥仿真培训系统，用于模拟铁路调度所的相关作业内容与操作功能，为调度指挥操作培训提供仿真交互平台；

所述车站作业仿真培训系统，用于模拟铁路运营过程中的车流及其变化情况、线路信号设备的显示和联锁功能，为操作人员在培训过程中实时控制、调整列车运行状态提供平台支撑；通过模拟实际铁路信号系统为车站值班员监督列车运行提供交互界面，并实现铁路信号系统的仿真运行；

所述随车机械师桌面式仿真培训系统，用于模拟动车组在运营途中发生的突发事件及车辆故障；

所述虚拟AI应急协同系统，用于模拟电务、工务、站务、供电的作业仿真过程；

所述教员系统，用于监控环境仿真系统、驾驶仿真培训系统、调度指挥仿真培训系统、车站作业仿真培训系统、随车机械师桌面式仿真培训系统的运行状态，预先编制课程计划，在演练的过程中设置故障并向各系统发送故障信息，接收各系统的操作步骤记录数据。

2.根据权利要求1所述的一种铁路应急演练仿真培训系统，其特征在于，所述环境仿真系统将建立一个站场模型，该站场模型中的虚拟轨道线路、虚拟列车供电线路、虚拟轨旁设备、虚拟信号设备均与实际线路上的设备在以下方面保持一致：设备之间的物理逻辑关系，设备之间的相对位置，所有设备的各种技术参数；站场模型能够接受教员监控系统控制，实时设定站场设备故障，并按故障类型模拟故障后的运行状态并向相关系统提供数据。

3.根据权利要求2所述的一种铁路应急演练仿真培训系统，其特征在于，教员设定站场设备故障后，环境仿真系统按故障类型模拟故障后的运行状态，同时向驾驶仿真培训系统、调度指挥仿真培训系统、车站作业仿真培训系统、随车机械师桌面式仿真培训系统、虚拟AI应急协同系统提供实时数据，同时各分系统将根据故障信息触发故障流程的处理；虚拟AI应急协同系统将对电务、工务、站务、供电的故障处理标准作业过程进行虚拟仿真处理。

4.根据权利要求1所述的一种铁路应急演练仿真培训系统，其特征在于，所述驾驶仿真培训系统包括：动车组驾驶仿真培训系统、机车驾驶仿真培训系统、轨道车驾驶仿真培训系统；所述动车组驾驶仿真培训系统能够培训各种信号模式下的运行规范，能够模拟与车站及调度中心的通讯，训练标准的呼唤应答，能够模拟训练各类设备的故障及处理，能模拟突发事件下的列车运行；所述机车驾驶仿真培训系统用于动车组发生突发事件的情况下救援动车组；所述轨道车驾驶仿真培训系统的仿真对象为接触网多功能作业车，用于接触网作业车驾驶培训和突发事件应急处置情况下的接触网作业培训。

5.根据权利要求1所述的一种铁路应急演练仿真培训系统，其特征在于，所述随车机械师桌面式仿真培训系统，采用3D模拟方式实现随车机械师的作业模拟，所述随车机械师桌面式仿真培训系统包含但不仅限于以下功能：

(1)能够实现对车辆的元器件进行检查工作，在随车机械师作业仿真培训系统中能够体现出设备的正常与故障状态；

(2)车辆故障时，能够按照原理进行真实的仿真，并且随车机械师进行相关正确操纵后能够排除相关故障；

(3)能够模拟各类突发事件，并且相关受训人员能够在该系统中完成相应突发事件的处理训练。

6.根据权利要求1所述的一种铁路应急演练仿真培训系统，其特征在于，所述虚拟AI应急协同系统用于电务、工务、供电、站务工种的流程仿真，实现方式为：以突发应急预案为基础，通过规范的接口进行数据收发，按照预定的方式反馈规范的信息，以此仿真模拟应急演练时电务、工务、供电、站务工种的联合作业流程。

7.一种基于权利要求1至6任一项所述的铁路应急演练仿真培训系统，其特征在于，系统采用高层体系架构的分布式仿真网络平台实现各子系统之间的联接。

8.根据权利要求1至6任一项所述的铁路应急演练仿真培训系统，其特征在于，系统演练流程为：

步骤1：培训准备过程，确保所述环境仿真系统、驾驶仿真培训系统、调度指挥仿真培训系统、车站作业仿真培训系统、随车机械师桌面式仿真培训系统、虚拟AI应急协同系统均正确启动；

步骤2：所述教员系统首先根据编制好的培训计划下达课程命令，所述课程命令包含各分系统的初始化配置信息，课程命令将通过数据传输发送给所述驾驶仿真培训系统、环境仿真系统、调度指挥仿真培训系统、车站作业仿真培训系统；

步骤3：所述驾驶仿真培训系统在收到课程命令后即进行初始化，此时学员能够按照规定的流程进行模拟驾驶操作，各分系统之间将实时进行正常的数据交互，确保联合演练系统合理有序运行；

步骤4：所述教员系统将根据既定流程设置相关故障，故障信息通过数据传输发送给所述环境仿真系统、驾驶仿真培训系统、调度指挥仿真培训系统、车站作业仿真培训系统、随车机械师桌面式仿真培训系统、虚拟AI应急协同系统；

步骤5：所述驾驶仿真培训系统、调度指挥仿真培训系统、车站作业仿真培训系统、随车机械师桌面式仿真培训系统、虚拟AI应急协同系统根据故障信息进行相应的仿真模拟，同时将相关操作信息发送到教员系统并记录下来，作为后续评价系统的原始数据。