[发明专利]列车多功能虚拟测试平台

权利要求书

1.一种列车多功能虚拟测试平台，其特征在于，包括：

模拟驾驶台模块，用于发送控制命令与状态回采信号；

车辆电气模块，用于将控制指令、状态回采信号及实车电气信号图形化；

TRDP/MVB网关模块，用于将仿真线路数据转换为实车TRDP总线数据和MVB总线数据；

车辆子系统模块，用于模拟车辆子系统设备及功能，与车辆电气模块、CCU进行数据交互，所述车辆子系统模块包括牵引模块、制动模块和车门模块；

RIOM模块，用于同步车辆电气状态数据并显示，通过TRDP/MVB网关模块将该数据发送至CCU；

IO网关模块，用于将实车电气信号转换为车辆电气模块所需的数字输入信号，并通过真实RIOM模块与CCU进行数据交互；

通用接口模块，与车辆电气模块连接，用于与外部仿真设备进行数据交互；所述外部仿真设备包括与实车控制器TCU连接的牵引半实物仿真系统、与实车控制器BCU连接的制动半实物仿真系统、与实车控制器OBC连接的信号半实物仿真系统；

部分车辆子系统模块内部包含两部分：虚拟模块和实物接入代理，当车辆子系统模块不接实物设备时，运行虚拟模块；当车辆子系统模块接实物设备时，运行实物接入代理与真实设备实现通信，进行激励并相应；不论是否接入实物设备，车辆子系统模块与其他模块对象之间的交互以及功能流程是完全一致的；

还包括动力学模块，所述动力学模块与所述牵引模块和制动模块连接，还与所述牵引半实物仿真系统、所述制动半实物仿真系统连接，并通过所述IO网关模块与所述实车控制器TCU、所述实车控制器BCU、所述实车控制器OBC进行数据交互；动力学模块包括设有单质点动力学模型、多质点动力学模型和三维动力学模型；

根据是否接入牵引半实物仿真系统、制动半实物仿真系统、信号半实物仿真系统所述列车多功能测试平台分为工作模式一、工作模式二、工作模式三和工作模式四种工作模式，其中，工作模式一为:通用接口模块不接入半实物仿真系统、制动半实物仿真系统、信号半实物仿真系统，运行牵引模块和制动模块，用于网络半实物测试，测试网络系统CCU功能，该工作模式中，车辆电气信号通过全局变量形式与牵引模块、制动模块、动力学模块进行交互，使系统间车辆电气信号同步，同时牵引模块、制动模块、车门模块通过TRDP/MVB网关模块与CCU进行数据交互，动力学模块通过接收来自牵引模块的牵引力、制动模块的制动力，结合列车各种阻力，计算出加速度、速度、行走里程，通过全局变量的形式反馈给牵引模块、制动模块；工作模式二为：通用接口模块接入牵引半实物仿真系统、制动半实物仿真系统，不接入信号半实物仿真系统，用于进行实车牵引系统、实车制动系统、实车网络系统间的耦合功能测试，该工作模式中，车辆电气信号通过仿真线路与牵引半实物仿真系统的牵引仿真机、制动半实物仿真系统的制动仿真机、动力学模块进行交互，使系统间车辆电气信号同步，同时实车控制器TCU、实车控制器BCU通过实车线路与CCU进行数据交互，车门模块通过TRDP/MVB网关模块与CCU进行数据交互，动力学模块通过接收来自牵引半实物仿真系统中牵引仿真机的牵引力、制动半实物仿真系统中制动仿真机的制动力，结合列车各种阻力，计算出加速度、速度、行走里程，通过电信号由IO网关模块反馈给牵引实车控制器TCU、制动实车控制器BCU；工作模式三为：通用接口模块接入牵引半实物仿真系统、制动半实物仿真系统、信号半实物仿真系统，用于实车信号系统控车测试以及实车信号系统、牵引系统、制动系统、网络系统间的耦合功能测试，该工作模式中，车辆电气信号通过仿真线路与与牵引半实物仿真系统的牵引仿真机、制动半实物仿真系统的制动仿真机、信号半实物仿真系统的信号仿真机、动力学模块进行交互，使系统间车辆电气信号同步，同时实车控制器TCU、实车控制器BCU、实车控制器OBC通过实车线路与CCU进行数据交互，车门模块通过TRDP/MVB网关模块与CCU、实车控制器OBC进行数据交互，动力学模块通过接收来自牵引半实物仿真系统中牵引仿真机的牵引力、制动半实物仿真系统中制动仿真机的制动力，结合列车各种阻力，计算出加速度、速度、行走里程，通过电信号由IO网关模块反馈给牵引实车控制器TCU、制动实车控制器BCU；工作模式四为：通用接口模块接入牵引模块、制动模块、信号半实物仿真系统，用于可进行信号系统控车测试，车辆电气信号通过仿真线路与信号半实物仿真系统的信号仿真机进行状态同步，通过全局变量的形式与牵引模块、制动模块进行状态同步，同时实车控制器OBC通过实车线路与CCU进行数据交互，车门模块通过TRDP/MVB网关模块与CCU、实车控制器OBC进行数据交互，动力学模块通过接收来自牵引模块的牵引力、制动模块的制动力，结合列车各种阻力，计算出加速度、速度、行走里程，通过电信号由IO网关模块反馈给信号实车控制器OBC，通过全局变量的形式由IO网关模块反馈给牵引模块、制动模块；其中，列车阻力包括空气阻力、坡道弯道阻力、动摩擦力、静摩擦力、钩缓力。