本發(fā)明涉及地鐵城軌列車追蹤仿真技術，特別涉及一種適用于高等職業(yè)院校、城軌企業(yè)進行教學和技術培訓的移動閉塞城軌列車追蹤仿真方法。
背景技術：
地鐵列車追蹤系統(tǒng)的要求是精確性、連續(xù)性、覆蓋性、可靠性、安全性和可維護性，目前地鐵列車追蹤所應用的方法有軌道電路定位、計軸定位、查詢-應答器定位、測速定位、交叉感應回線定位、無線通信定位等，以上追蹤技術都已在各個城市的軌道交通中得到了很好的應用，其中一些技術已經(jīng)實現(xiàn)了移動閉塞，從而提高了列車位置追蹤精度，因此后續(xù)列車可以按該線路區(qū)段最大允許速度安全地接近最后一次確認的前行列車尾部位置，并與之保持安全距離；同時,列車不需要在被占用的軌道電路分區(qū)入口處的前方停車，運行間隔顯著縮短。
目前有些企業(yè)設計開發(fā)一些城市軌道交通方面的仿真系統(tǒng)，具有類似的功能，但是對于高職院校的教學，存在以下不足：
1．每個城市軌道交通企業(yè)采用的追蹤技術、設備不一定相同，具有針對性的教學仿真系統(tǒng)不多；
2．仿真系統(tǒng)過于復雜，與教學實際需要脫節(jié)，使用率不高；
3．設備成本高，采購周期較長；用于教學的仿真系統(tǒng)維護費用高，維護周期較長。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對上述問題，為了滿足鐵路院校課程的教學要求，旨在設計一個移動閉塞方式下城軌列車追蹤仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)列車追蹤仿真，以克服已有技術所存在的上述不足。
本發(fā)明采取的技術方案是：1．一種移動閉塞城軌列車追蹤仿真方法，其特征在于：包括下述步驟：
S1、將城軌線路、控制信號、城軌模擬列車等實體歸類處理，建立基礎數(shù)據(jù)模塊，該模塊包括：
1）城軌坡道數(shù)據(jù)、2）城軌曲線數(shù)據(jù)、3）城軌隧道數(shù)據(jù)、4）城軌橋梁數(shù)據(jù)、5）信號機數(shù)據(jù)、6）城軌區(qū)段屬性數(shù)據(jù)、7）城軌列車數(shù)據(jù)及控制信號閉塞方式定義；
S2、建立模擬參數(shù)定義模塊，該模塊包括：
1）自定義列車、2）現(xiàn)有城軌列車、3）自定義線路、4）現(xiàn)有城軌線路、5）追蹤時間控制；
S3、建立系統(tǒng)運行模塊，該模塊包括：
1）列車運行狀態(tài)模塊、2）跟蹤間隔計算模塊、3）記錄模塊；
S4、在參數(shù)定義完畢并確認無誤后, 根據(jù)需要, 設置并調(diào)用各類列車運行模擬時所需的基礎數(shù)據(jù)；
S5、輸入模擬參數(shù)，將所需模擬的環(huán)境具體化、數(shù)字化；
S6、進入系統(tǒng)模擬運行：
S61、計算追蹤間隔并記錄列車運行狀態(tài)數(shù)據(jù)和追蹤間隔數(shù)據(jù)；
S62、將前車的尾部位置設置為目標停車點，推算常規(guī)制動曲線、緊急制動曲線、正常制動曲線、正常行駛曲線；
S63、追蹤距離判斷和控制；
S7、輸出追蹤結果數(shù)據(jù)；
S8、繪制追蹤結果曲線并確定追蹤結果。
其進一步的技術方案是：所述基礎數(shù)據(jù)模塊、模擬參數(shù)定義模塊和系統(tǒng)運行模塊以Microsoft Visual C++編程為運行計算基礎 。
所述基礎數(shù)據(jù)模塊、模擬參數(shù)定義模塊和系統(tǒng)運行模塊的輸入和運算由安裝有Microsoft Visual C++的計算機的運行中心完成。
由于采取上述技術方案，本發(fā)明之一種移動閉塞城軌列車追蹤仿真方法具有如下有益效果：
1．以Microsoft Visual C++編程構建三個運行計算模塊為系統(tǒng)核心，通過三個模塊計算得出模擬列車的位置，實現(xiàn)城軌列車追蹤仿真，以Microsoft Visual C++編程結構簡單，易于實現(xiàn)移動閉塞方式下城軌列車追蹤仿真，仿真系統(tǒng)操作簡單、方便，運行可靠，人性化好；
2．緊密結合教學實際需要，針對性強；
3．仿真系統(tǒng)設備成本低，維護周期短。
附圖說明
圖1：本發(fā)明之一種移動閉塞城軌列車追蹤仿真方法之仿真原理示意圖；
圖中：
00—運行中心，10—基礎數(shù)據(jù)模塊，20—模擬參數(shù)定義模塊，30—系統(tǒng)運行模塊，40—追蹤結果顯示模塊。
具體實施方式
一種移動閉塞城軌列車追蹤仿真方法，包括下述步驟：
S1、將城軌線路、控制信號、城軌模擬列車等實體歸類處理，建立基礎數(shù)據(jù)模塊，該模塊包括：
1）城軌坡道數(shù)據(jù)、2）城軌曲線數(shù)據(jù)、3）城軌隧道數(shù)據(jù)、4）城軌橋梁數(shù)據(jù)、5）信號機數(shù)據(jù)、6）城軌區(qū)段屬性數(shù)據(jù)、7）城軌列車數(shù)據(jù)及控制信號閉塞方式定義；（說明：一般有三種閉塞方式，輸入該模塊可設置系統(tǒng)在哪種閉塞方式下工作）；
S2、建立模擬參數(shù)定義模塊，該模塊包括：
1）自定義列車、2）現(xiàn)有城軌列車、3）自定義線路、4）現(xiàn)有城軌線路、5）追蹤時間控制（通過該模塊可控制追蹤某列列車的時間）；
S3、建立系統(tǒng)運行模塊，該模塊包括：
1）列車運行狀態(tài)模塊、2）跟蹤間隔計算模塊、3）記錄模塊；
S4、在參數(shù)定義完畢并確認無誤后, 根據(jù)需要, 設置并調(diào)用各類列車運行模擬時所需的基礎數(shù)據(jù)；
S5、輸入模擬參數(shù)，將所需模擬的環(huán)境具體化、數(shù)字化；
S6、進入系統(tǒng)模擬運行：
S61、追蹤間隔計算并記錄列車運行狀態(tài)數(shù)據(jù)和追蹤間隔數(shù)據(jù)；
S62、將前車的尾部位置設置為目標停車點，推算常規(guī)制動曲線、緊急制動曲線、正常制動曲線、正常行駛曲線；
S63、追蹤距離判斷和控制；
S7、輸出追蹤結果數(shù)據(jù)；
S8、繪制追蹤結果曲線并確定追蹤結果。
上述基礎數(shù)據(jù)模塊、模擬參數(shù)定義模塊和系統(tǒng)運行模塊以Microsoft Visual C++編程為運行計算基礎 ，并由安裝有Microsoft Visual C++的計算機的運行中心完成運算工作。
工作原理：
本系統(tǒng)在仿真過程中，采用面向對象的程序設計方法，對各個人工輸入的列車等級、線路等級、信號設備等實體歸類處理，針對每個類別的不同屬性，定義各個類的成員變量與成員函數(shù)，動態(tài)計算列車運行狀態(tài)及追蹤時間，從而達到列車追蹤的目的。
仿真過程：
1）系統(tǒng)中模擬參數(shù)定義模塊用于輸入列車等級、線路等級、追蹤時間，
2）再經(jīng)過基礎數(shù)據(jù)模塊里的各種數(shù)據(jù)調(diào)用之后，一起進入到系統(tǒng)運行模塊中計算，從而得出列車的運行狀態(tài)和列車的追蹤間隔，
3）經(jīng)過結果數(shù)據(jù)庫的接收與數(shù)據(jù)讀取得出常規(guī)制動曲線、緊急制動曲線、正常行駛曲線，最終得到列車追蹤結果。