[发明专利]CRH5型车控制逻辑仿真系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于列车网络控制技术领域，涉及动车组网络控制技术，具体地说，涉及一种CRH5型车控制逻辑仿真系统和方法。

背景技术

CRH5型车的网络控制系统(以下简称TCMS)由三部分组成，分别是中央控制单元(以下简称CCU)、受控子系统和通信网络，列车上所有的受控子系统均通过多功能车辆总线(以下简称MVB)与CCU进行实时通信。CRH5型车的CCU在软件架构上分为底层通信软件和应用层控制逻辑软件，其中，底层通信软件主要的功能是实现MVB数据的通信、故障数据记录等功能，应用层控制逻辑软件根据输入的MVB数据信号逻辑运算出输出信号，控制逻辑的输出依赖于MVB输入数据。控制模型如图1所示。

当前CRH5型车的CCU软件故障数据记录的设计为：受控子系统发生故障时，通过MVB通信网络传输给CCU，CCU检测到故障的发生，记录到本身的存储区内，由于存储区容量有限，故障数据仅能记录指定的关键故障并且记录的时间有限。参见图1，若受控子系统A发生故障，故障信息经由MVB通信网络传输至CCU，CCU经逻辑运算后判断到受控子系统A的故障影响受控子系统B的运行，给出受控子系统B关闭的信号。故障发生后，现场状态是受控子系统B由于故障关闭，列车检修和维护人员通过下载CCU记录的故障数据可知，受控子系统A发生了故障导致了受控子系统B的关闭，由于故障发生时刻的列车运行信息包括底层通讯数据值和控制逻辑状态已经消失，受控子系统A故障发生的原因、列车运行时的状态都不可知，对故障发生原因的排查变得十分困难。现行的做法是通过复现故障来定位故障产生的源头，需要单独空载的列车试运行，同时需要研发人员通过CCU维护软件Serlink记录CCU逻辑运行的中间状态值，这种方式只能尽可能模拟故障发生时刻的列车状态，不仅耗费人力物力，而且效率低下。

发明内容

本发明针对现有技术存在故障发生原因排查困难、排查和检修效率低等上述问题，提供了一种CRH5型车控制逻辑仿真系统和方法，能够最大程度还原故障发生时刻的列车状态，为动车组故障排查提供完整信息和可靠依据，有助于快速准确定位故障点，提高故障排查和检修效率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种CRH5型车控制逻辑仿真系统，包括：

与列车上的MVB总线连接的数据记录单元，用于实时记录MVB总线上的所有数据；

与所述数据记录单元连接的MVB历史数据数据库，用于接收所述数据记录单元传输的数据，并记录接收的数据；

与所述MVB历史数据数据库连接的控制逻辑仿真模块，用于按照时间戳逐条读取所述MVB历史数据数据库中记录的数据，进行仿真运算，计算出控制逻辑的所有中间变量值；

与所述控制逻辑仿真模块连接的数据查询人机界面，用于接收所述控制逻辑仿真模块计算的结果并进行显示。

优选的，所述数据记录单元将记录的MVB总线上的数据编码成数据包，并在编码过程中插入时间戳。

优选的，所述数据记录单元通过无线网络与所述MVB历史数据数据库进行数据传输。

优选的，所述控制逻辑仿真模块设有由动车组图形化的控制逻辑编译成适用于仿真平台运行的程序代码，通过运行所述的程序代码进行仿真运算；所述的程序代码与中央控制单元CCU运行的程序代码一致。

进一步的，还包括地面服务器，所述MVB历史数据数据库和所述控制逻辑仿真模块均安装于所述地面服务器中。

为了达到上述目的，本发明另提供了一种CRH5型车控制逻辑仿真方法，含有以下步骤：

每间隔10-110ms记录下当前时刻列车运行过程中MVB总线上的所有数据，编码成数据包，编码过程中插入时间戳，并将数据包传输至地面服务器；

在地面服务器中建立MVB历史数据数据库，所述MVB历史数据数据库将地面服务器接收的的数据包进行解包，并插入至所述MVB历史数据数据库中；

在地面服务器中建立控制逻辑仿真模块，将动车组图形化的控制逻辑编译成适用于仿真平台运行的程序代码，存入所述控制逻辑仿真模块，所述控制逻辑仿真模块从所述MVB历史数据数据库按照时间戳逐条读取所述MVB历史数据数据库的数据，进行逻辑仿真运算，所述MVB历史数据数据库中的每一条数据均产生对应的逻辑运算结果输出；

输出的运算结果通过数据查询人机界面进行显示。

优选的，所述仿真平台为DSP或X86。

优选的，采用simulink开发环境将动车组图形化的控制逻辑编译成适用于DSP或X86仿真平台运行的程序代码。