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，在教學過程中具一定的局限性，只針對車務的行車作業(yè)人員，而對于信號和機務等部門的作業(yè)人員無法進行此項教學。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，即能實現(xiàn)鐵路運輸各部位共用此教學模擬系統(tǒng)，可以充分利用行車模擬教學、演練系統(tǒng)，達到一機多用作用。

關鍵詞：模擬沙盤；微機聯(lián)鎖系統(tǒng)；機車控制系統(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（先進的屏幕觸模技術）、工控機、中心控制臺、調度電話及模擬沙盤組成；系統(tǒng)軟件采用了先進的數(shù)據(jù)結構，硬件采用模塊化設計，可根據(jù)用戶要求進行特殊站型設計；高度電話模擬現(xiàn)場能使站與站之間直接通話，當現(xiàn)場發(fā)生故障時，可通過調度電話辦理閉塞手續(xù)；模擬沙盤按比例制作，信號燈、道叉區(qū)、股道均可一目了然，便于教學演練和模擬現(xiàn)場比武；更有特點的是本系統(tǒng)配備了中心控制臺，可以集中調度，還可分別給各站設置信號燈、道岔、軌道電路等各種故障。

2 沙盤系統(tǒng)構建

“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)鎖計算機四部分構成。設置若干個車站，實現(xiàn)閉環(huán)行車控制。采用計算機分別完成各個車站的上位機顯示與聯(lián)鎖運算功能，同時與輸入輸出電路結合，根據(jù)聯(lián)鎖運算結果完成對沙盤上信號設備的控制與狀態(tài)采集。在沙盤上配置有機車和車輛，學員按作業(yè)需要辦理接發(fā)列車進路，并控制機車和車輛走行，達到與現(xiàn)場作業(yè)逼真的模擬過程。通過沙盤技術，使學員直觀地了解行車作業(yè)的流程以及車輛與進路控制的關系，并增強了非正常情況下的應急處理能力。沙盤仿真系統(tǒng)的原理結構圖如下。

3 車模擬沙盤基本原理

把鐵路行車設備及運輸設備進行微縮成一定的比例，模擬車站的作業(yè)情況，在線路以上實現(xiàn)列車行車調車信號、列車的接發(fā)、列車及車列的運行等模擬實訓；需要相微機系統(tǒng)環(huán)境下的應用軟件支持，演繹行車規(guī)則、信號故障，值班員和助理值班員對事故處理的能力及特殊情況下的作業(yè)；能夠真實顯示出操作列車運行圖、列車閉塞、運行等；道岔的操作控制，機務乘務機車出入庫調車作業(yè)：對站內(nèi)進路逐段開通，以調車信號機、車擋，在車站的線路上設進、出站信號機：顯示綠燈可進站或出站，紅燈顯示禁止或越過，藍燈顯示調車作業(yè)時禁止越過該信號機，進站前或區(qū)間設有道岔的，分別顯示綠、紅、黃……

4 微機聯(lián)鎖系統(tǒng)

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

此系統(tǒng)要構成局域網(wǎng)與ATC演練程序的連接，在這個系統(tǒng)下運行，必須制定列車運行計劃，在微機聯(lián)鎖的情況下，實現(xiàn)沙盤上各種設備的操作及運行演練，可進行車站與車站間接發(fā)列車控制。站場設備如信號機、道岔、貨運信息和機車運行狀態(tài)等采集，通過微機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)上傳到一臺服務器時，起到ATC集中控制的作用。

5 機車控制系統(tǒng)

5.1 機車手動控制功能 要求學習人員通過計算機上的軟件進行操作，就像進行電腦游戲的操作一樣，有按鍵設置上所需要的功能，對模擬機車進行單獨操控。包括機車停車、機機車后退、機車加速后退、車前進、機車加速前進等。

5.2 機車自動控制和機車狀態(tài)顯示功能 機車前方信號機的信號顯示，進行控制機車的前進運行和機車的停止，在電腦上實時顯示沙盤上每臺機車的位置信息和運行狀態(tài)信息。

5.3 通信功能 將機車控制命令發(fā)送到相應機車，機車控制命令由微機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)進行控制。學員通過對機車控制設置程序的功能按鈕，對機車進行手動控制時，能隨時控制運行狀態(tài)的轉發(fā)，并給微機聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)發(fā)出信息。

6 ATC仿真教學系統(tǒng)

ATS系統(tǒng)由控制中心、車站、車場以及車載設備組成。ATS系統(tǒng)應在ATP系統(tǒng)的支持下完成對列車運行的自動監(jiān)控，實現(xiàn)以下基本功能：①根據(jù)聯(lián)鎖表、計劃運行圖及車站的作業(yè)量，顯示出列車位置運行狀態(tài)，自動生成輸出進路控制命令，通過ATS車站設備，傳送至車站聯(lián)鎖設備，控制列車停站時分、設置列車進路。采集信息及車載ATP提供的軌道占用狀態(tài)、列車運行狀態(tài)、信號設備故障，以及進路狀態(tài)等控制和監(jiān)督列車運行的基礎信息。②ATS中央故障情況下的降級處理，自動進路或根據(jù)列車識別信號進行自動信號控制。列車運行顯示屏及控制臺顯示器，能對軌道區(qū)段、道岔、信號機和在線運行列車等進行監(jiān)視，列車識別跟蹤、傳遞和顯示功能，列車識別信號可由中央ATS自動生成或調度員人工設定、修改，也可由列車經(jīng)車—地通信向ATS發(fā)送識別信號等信息。③信息處理。能夠對操作演練信息管理保存，建立職工的信息管理、考核、演練測評分析、歸檔等功能，實現(xiàn)自動評判的智能化處理系統(tǒng)。并且建立軟、硬件維護、升級、功能切換、操作說明等智能處理系統(tǒng)。④建立對各項演練進行監(jiān)控錄像及回放控制系統(tǒng)；根據(jù)演練的特殊要求，可以增加指導程序作為在線幫助及操作演示。具有操作記錄功能，考核評分等功能。測試系統(tǒng)中包括理論測試使用的試題庫，根據(jù)內(nèi)容注入條件自動形成試卷功能。

7 結束語

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

參考文獻：

[1]鐵路行車組織.

[2]鐵路科技新技術.