[发明专利]列车模拟驾驶动感控制方法、系统、终端及介质

说明书

本发明公开了列车模拟驾驶动感控制方法、系统、终端及介质，涉及轨道交通驾驶培训技术领域，其技术方案要点是：获取列车动感仿真模拟器的列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、虚拟驾驶环境中的列车线路条件信号；根据列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、列车线路条件信号计算得到列车牵制力、列车阻力；根据列车纵向动力学模型对列车牵制力、列车阻力模拟计算后得到列车各节车厢的纵向加速度，并计算得到的列车当前运行速度；根据列车首节车厢的纵向加速度、列车当前运行速度生成控制列车动感仿真模拟器点头角度的动感控制信号。本发明为为受训司机提供一个更加真实的司机室模拟驾驶动感环境，有效减小全功能列车仿真模拟器的占用空间。

技术领域

本发明涉及轨道交通驾驶培训技术领域，更具体地说，它涉及列车模拟驾驶动感控制方法、系统、终端及介质。

背景技术

全功能列车仿真模拟器，又称列车动感仿真模拟器，是现有列车驾驶“培训-考鉴”体系下最高端的驾驶技能培训设备。模拟驾驶训练过程中，全功能列车仿真模拟器通过6自由度运动平台，为受训司机室模拟的列车真实运行过程中的运动、振动环境，通过“声-动-画”三位一体的沉浸感培训体验，提高司机培训效果，更好的保证列车的运行品质与安全。

对于全功能列车仿真模拟器而言，模拟驾驶动感旨在模拟受训司机牵引或制动过程中的列车纵向振动情况，让受训司机可以直观的感受驾驶列车过程中牵引或制动操作的效果、合理性。列车实际运行过程中，司机的牵引或制动会造成列车在纵向上的持续加速度，牵引时列车纵向加速度为正，制动时列车纵向加速度为负，且列车从速度为0km/h牵引至最高速度、从最高速度制动至停车需要几百米至几公里不等。然而，全功能列车仿真模拟器无法直接提供如此大的纵向移动行程，所以需要进行一定的纵向振动转换以在一定的纵向行程范围内实现不同列车牵引或制动操作下的列车动感，通过纵向振动转换受全功能列车仿真模拟器整体占用空间距离限制而存在驾驶模拟的逼真度达不到理想状态，不但会降低受训司机室的沉浸感体验、培训效果、甚至产生错误的感知和做出错误的决定，而且会增大受训司机患运动疾病的概率等。

因此，如何研究设计一种列车模拟驾驶动感控制方法、系统、终端及介质是我们目前急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供列车模拟驾驶动感控制方法、系统、终端及介质。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，提供了列车模拟驾驶动感控制方法，包括以下步骤：

获取列车动感仿真模拟器运行过程中的列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、虚拟驾驶环境中的列车线路条件信号；

根据列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、列车线路条件信号计算得到列车牵制力、列车阻力；

根据列车纵向动力学模型对列车牵制力、列车阻力模拟计算后得到列车各节车厢的纵向加速度，并根据纵向加速度在动感控制周期内积分计算得到的列车当前运行速度；

根据列车首节车厢的纵向加速度、列车当前运行速度生成控制列车动感仿真模拟器点头角度的动感控制信号以实现当前牵制驾驶状态下的列车动感控制。

进一步的，所述牵制手柄级位信号为牵引手柄级位信号或制动手柄级位信号，牵引手柄级位信号、制动手柄级位信号均包含表示有级与无级两种情况；

列车线路条件信号包含当前线路类型和线路参数；线路类型包括直线、坡道、曲线、隧道；线路参数包括坡度千分数、曲线半径、隧道折算坡度千分数。

进一步的，所述列车牵制力、列车阻力的计算过程具体为：

根据列车牵制特性曲线，并结合当前模拟驾驶的牵制手柄级位与列车运行速度，计算得到当前的列车牵制力；