模擬沙盤系統(tǒng)在礦區(qū)鐵路的培訓(xùn)應(yīng)用

李靜 徐先榮

摘 要：我們礦區(qū)研制的系統(tǒng)未配備礦區(qū)鐵路模擬沙盤，因此，在教學(xué)過程中具一定的局限性，只針對(duì)車務(wù)的行車作業(yè)人員，而對(duì)于信號(hào)和機(jī)務(wù)等部門的作業(yè)人員無法進(jìn)行此項(xiàng)教學(xué)。在行車模擬系統(tǒng)基本程序已完全建立的情況，如果能夠配備模擬沙盤，即能實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸各部位共用此教學(xué)模擬系統(tǒng)，可以充分利用行車模擬教學(xué)、演練系統(tǒng)，達(dá)到一機(jī)多用作用。

關(guān)鍵詞：模擬沙盤；微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)；機(jī)車控制系統(tǒng)

1 現(xiàn)有系統(tǒng)具備開發(fā)條件

本系統(tǒng)主要由6502操縱臺(tái)（先進(jìn)的屏幕觸模技術(shù)）、工控機(jī)、中心控制臺(tái)、調(diào)度電話及模擬沙盤組成；系統(tǒng)軟件采用了先進(jìn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，硬件采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)用戶要求進(jìn)行特殊站型設(shè)計(jì)；高度電話模擬現(xiàn)場能使站與站之間直接通話，當(dāng)現(xiàn)場發(fā)生故障時(shí)，可通過調(diào)度電話辦理閉塞手續(xù)；模擬沙盤按比例制作，信號(hào)燈、道叉區(qū)、股道均可一目了然，便于教學(xué)演練和模擬現(xiàn)場比武；更有特點(diǎn)的是本系統(tǒng)配備了中心控制臺(tái)，可以集中調(diào)度，還可分別給各站設(shè)置信號(hào)燈、道岔、軌道電路等各種故障。

2 沙盤系統(tǒng)構(gòu)建

“沙盤”仿真系統(tǒng)包括軌道沙盤、沙盤接口電路、聯(lián)鎖輸入輸出柜和聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)四部分構(gòu)成。設(shè)置若干個(gè)車站，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)行車控制。采用計(jì)算機(jī)分別完成各個(gè)車站的上位機(jī)顯示與聯(lián)鎖運(yùn)算功能，同時(shí)與輸入輸出電路結(jié)合，根據(jù)聯(lián)鎖運(yùn)算結(jié)果完成對(duì)沙盤上信號(hào)設(shè)備的控制與狀態(tài)采集。在沙盤上配置有機(jī)車和車輛，學(xué)員按作業(yè)需要辦理接發(fā)列車進(jìn)路，并控制機(jī)車和車輛走行，達(dá)到與現(xiàn)場作業(yè)逼真的模擬過程。通過沙盤技術(shù)，使學(xué)員直觀地了解行車作業(yè)的流程以及車輛與進(jìn)路控制的關(guān)系，并增強(qiáng)了非正常情況下的應(yīng)急處理能力。沙盤仿真系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)圖如下。

3 車模擬沙盤基本原理

把鐵路行車設(shè)備及運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行微縮成一定的比例，模擬車站的作業(yè)情況，在線路以上實(shí)現(xiàn)列車行車調(diào)車信號(hào)、列車的接發(fā)、列車及車列的運(yùn)行等模擬實(shí)訓(xùn)；需要相微機(jī)系統(tǒng)環(huán)境下的應(yīng)用軟件支持，演繹行車規(guī)則、信號(hào)故障，值班員和助理值班員對(duì)事故處理的能力及特殊情況下的作業(yè)；能夠真實(shí)顯示出操作列車運(yùn)行圖、列車閉塞、運(yùn)行等；道岔的操作控制，機(jī)務(wù)乘務(wù)機(jī)車出入庫調(diào)車作業(yè)：對(duì)站內(nèi)進(jìn)路逐段開通，以調(diào)車信號(hào)機(jī)、車擋，在車站的線路上設(shè)進(jìn)、出站信號(hào)機(jī)：顯示綠燈可進(jìn)站或出站，紅燈顯示禁止或越過，藍(lán)燈顯示調(diào)車作業(yè)時(shí)禁止越過該信號(hào)機(jī)，進(jìn)站前或區(qū)間設(shè)有道岔的，分別顯示綠、紅、黃……

4 微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)

微機(jī)聯(lián)鎖末端上的微機(jī)聯(lián)鎖教學(xué)設(shè)備具有仿真模擬程序，通過微機(jī)聯(lián)鎖數(shù)據(jù)庫運(yùn)算控制機(jī)，可以完成車站站場的微機(jī)聯(lián)鎖運(yùn)行情況，再與沙盤模型上的信號(hào)、道岔和軌道電路實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制；用來發(fā)出命令，使其微機(jī)聯(lián)鎖末端的接收命令，用來控制信號(hào)機(jī)的顯示和道岔的轉(zhuǎn)換狀態(tài)，隨時(shí)將沙盤上軌道電路進(jìn)行連接或斷開，實(shí)現(xiàn)進(jìn)路的通行或禁行顯示。

此系統(tǒng)要構(gòu)成局域網(wǎng)與ATC演練程序的連接，在這個(gè)系統(tǒng)下運(yùn)行，必須制定列車運(yùn)行計(jì)劃，在微機(jī)聯(lián)鎖的情況下，實(shí)現(xiàn)沙盤上各種設(shè)備的操作及運(yùn)行演練，可進(jìn)行車站與車站間接發(fā)列車控制。站場設(shè)備如信號(hào)機(jī)、道岔、貨運(yùn)信息和機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)等采集，通過微機(jī)聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)上傳到一臺(tái)服務(wù)器時(shí)，起到ATC集中控制的作用。

5 機(jī)車控制系統(tǒng)

5.1 機(jī)車手動(dòng)控制功能 要求學(xué)習(xí)人員通過計(jì)算機(jī)上的軟件進(jìn)行操作，就像進(jìn)行電腦游戲的操作一樣，有按鍵設(shè)置上所需要的功能，對(duì)模擬機(jī)車進(jìn)行單獨(dú)操控。包括機(jī)車停車、機(jī)機(jī)車后退、機(jī)車加速后退、車前進(jìn)、機(jī)車加速前進(jìn)等。

5.2 機(jī)車自動(dòng)控制和機(jī)車狀態(tài)顯示功能 機(jī)車前方信號(hào)機(jī)的信號(hào)顯示，進(jìn)行控制機(jī)車的前進(jìn)運(yùn)行和機(jī)車的停止，在電腦上實(shí)時(shí)顯示沙盤上每臺(tái)機(jī)車的位置信息和運(yùn)行狀態(tài)信息。

5.3 通信功能 將機(jī)車控制命令發(fā)送到相應(yīng)機(jī)車，機(jī)車控制命令由微機(jī)聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)進(jìn)行控制。學(xué)員通過對(duì)機(jī)車控制設(shè)置程序的功能按鈕，對(duì)機(jī)車進(jìn)行手動(dòng)控制時(shí)，能隨時(shí)控制運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)發(fā)，并給微機(jī)聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)發(fā)出信息。

6 ATC仿真教學(xué)系統(tǒng)

ATS系統(tǒng)由控制中心、車站、車場以及車載設(shè)備組成。ATS系統(tǒng)應(yīng)在ATP系統(tǒng)的支持下完成對(duì)列車運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)以下基本功能：①根據(jù)聯(lián)鎖表、計(jì)劃運(yùn)行圖及車站的作業(yè)量，顯示出列車位置運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)生成輸出進(jìn)路控制命令，通過ATS車站設(shè)備，傳送至車站聯(lián)鎖設(shè)備，控制列車停站時(shí)分、設(shè)置列車進(jìn)路。采集信息及車載ATP提供的軌道占用狀態(tài)、列車運(yùn)行狀態(tài)、信號(hào)設(shè)備故障，以及進(jìn)路狀態(tài)等控制和監(jiān)督列車運(yùn)行的基礎(chǔ)信息。②ATS中央故障情況下的降級(jí)處理，自動(dòng)進(jìn)路或根據(jù)列車識(shí)別信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)信號(hào)控制。列車運(yùn)行顯示屏及控制臺(tái)顯示器，能對(duì)軌道區(qū)段、道岔、信號(hào)機(jī)和在線運(yùn)行列車等進(jìn)行監(jiān)視，列車識(shí)別跟蹤、傳遞和顯示功能，列車識(shí)別信號(hào)可由中央ATS自動(dòng)生成或調(diào)度員人工設(shè)定、修改，也可由列車經(jīng)車—地通信向ATS發(fā)送識(shí)別信號(hào)等信息。③信息處理。能夠?qū)Σ僮餮菥毿畔⒐芾肀４?，建立職工的信息管理、考核、演練測評(píng)分析、歸檔等功能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)評(píng)判的智能化處理系統(tǒng)。并且建立軟、硬件維護(hù)、升級(jí)、功能切換、操作說明等智能處理系統(tǒng)。④建立對(duì)各項(xiàng)演練進(jìn)行監(jiān)控錄像及回放控制系統(tǒng)；根據(jù)演練的特殊要求，可以增加指導(dǎo)程序作為在線幫助及操作演示。具有操作記錄功能，考核評(píng)分等功能。測試系統(tǒng)中包括理論測試使用的試題庫，根據(jù)內(nèi)容注入條件自動(dòng)形成試卷功能。

7 結(jié)束語

模擬沙盤技術(shù)在國內(nèi)同行業(yè)已有成熟的技術(shù)，不必過大投入研制資金，只需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改即可在礦區(qū)鐵路進(jìn)行使用；完善后模擬教學(xué)演練系統(tǒng)將成為礦區(qū)鐵路各部機(jī)的教學(xué)用具，在我們礦區(qū)鐵路運(yùn)輸部門發(fā)揮更大的作用 。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐵路行車組織.

[2]鐵路科技新技術(shù).