本發(fā)明涉及軌道交通運營測試，具體的，涉及一種地鐵運營仿真測試方法。

背景技術(shù)：

1、為了測試地鐵信號系統(tǒng)中列車自動監(jiān)督系統(tǒng)(ats)的運營能力與承載能力，需要在軟件上線運營前，對該子系統(tǒng)進行模擬地鐵實際線路運營場景的測試。該測試方法使用與實際運營環(huán)境1:1配置的ats服務(wù)器設(shè)備，加載當日的運營時刻表，使用仿真聯(lián)鎖設(shè)備(cbi)模擬站場設(shè)備狀態(tài)。啟動仿真區(qū)域控制器(zc)模擬真實zc。啟動仿真車載設(shè)備(cc)套圖進行模擬運營。該測試方法的難點在于：1、真實地鐵場景下一列車會配置兩個司機，實驗室模擬的運營場景需要滿足運營的列車數(shù)量(通常在20列車以上)，但只由一位測試人員完成所有操作，操作難度大，容易導(dǎo)致由操作人員失誤引起的運營早晚點等情況；2、地鐵運營日常時間從首班車投入運營到末班車結(jié)束運營跨度通常在19個小時以上，測試人員無法一個人單獨完成持續(xù)19個小時的連續(xù)不斷地操作；3、大多地鐵運營線路的出車、收車間隔較短(通常在90s左右)，由一個人進行所有列車的出車收車工作，人力上無法完成。

2、現(xiàn)有的仿真工具可以支持列車使用自動駕駛模式(ato)，不需要操作人員對每一列仿真列車進行駕駛操作，但列車自動駕駛發(fā)車時機只根據(jù)前方mal開放時機去判斷，不根據(jù)運營計劃時間節(jié)點判斷，且列車自動換端通過配置折返軌道實現(xiàn)，較為死板且無法適用于所有項目的折返場景。且仍然存在列車出車收車的間隔密集，操作人員無法單獨完成。以及運營時間太長，操作人員無法橫跨19個小時完成調(diào)度、司機、測試人員等角色集一身的操作的問題，需要進行優(yōu)化解決。

3、中國專利，公開號：cn117195481a，公開日：2023年12月08日，公開了列車運營仿真方法，通過對電力電纜進行熱紅外圖像檢測確定電力電纜在運行過程中的熱故障，通過確定列車運營過程中可能發(fā)生的風(fēng)險類型，以及每一種風(fēng)險類型的風(fēng)險分別對應(yīng)的風(fēng)險處置策略；在確定目標列車在風(fēng)險發(fā)生時刻發(fā)生目標類型的風(fēng)險的情況下，基于所述目標類型的風(fēng)險對應(yīng)的所述風(fēng)險處置策略，對所述目標列車的原始列車運行圖進行調(diào)整，獲得調(diào)整后的新列車運行圖；基于所述新列車運行圖，對所述目標列車的運營進行仿真，獲得所述目標列車運營的仿真運營指標數(shù)據(jù)，但是操作人員難以單獨操作整個運營過程，影響測試效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有地鐵運營仿真測試時列車出車時間間隔短，操作人員操作不及時使測試容易出錯導(dǎo)致的測試效果不佳的問題，提供一種地鐵運營仿真測試方法，通過在測試環(huán)境中導(dǎo)入列車派車計劃和列車派車數(shù)據(jù)，根據(jù)列車派車計劃來確定列車的派車順序并根據(jù)列車派車數(shù)據(jù)對每一輛列車下發(fā)派車任務(wù)，列車根據(jù)派車任務(wù)進行自動發(fā)車和駕駛，并實時記錄列車模式和發(fā)車狀態(tài)，無需操作人員對每一輛列車的發(fā)車進行控制，降低了操作難度，根據(jù)列車所處位置自動選擇相應(yīng)的列車模式，以此實現(xiàn)自動調(diào)度，無需操作人員橫跨整個運營時間對測試進行全程跟蹤，降低了操作人員的工作量，從而降低了測試時出現(xiàn)錯誤的概率，提高了測試效果。

2、第一方面，本發(fā)明實施例中提供的一種技術(shù)方案是：一種地鐵運營仿真測試方法，包括以下步驟：

3、s1、設(shè)置測試環(huán)境，在測試環(huán)境中導(dǎo)入列車派車計劃與列車派車數(shù)據(jù)；

4、s2、將列車派車數(shù)據(jù)與列車進行關(guān)聯(lián)構(gòu)建第一關(guān)聯(lián)關(guān)系，基于第一關(guān)聯(lián)關(guān)系將對應(yīng)的列車派車數(shù)據(jù)進行分組保存；

5、s3、基于列車派車計劃獲取派車順序表，根據(jù)派車順序表以及第一關(guān)聯(lián)關(guān)系讀取對應(yīng)列車的派車數(shù)據(jù)生成派車任務(wù)；

6、s4、根據(jù)派車任務(wù)和列車位置信息生成對應(yīng)列車的發(fā)車指令和列車運行模式；

7、s5、列車響應(yīng)于發(fā)車指令和列車運行模式更新其運行狀態(tài)，監(jiān)控其運行狀態(tài)得到測試報表。

8、本方案中，通過在測試環(huán)境中導(dǎo)入列車派車計劃和列車派車數(shù)據(jù)，根據(jù)列車派車計劃來確定列車的派車順序并根據(jù)列車派車數(shù)據(jù)對每一輛列車下發(fā)派車任務(wù)，列車根據(jù)派車任務(wù)進行自動發(fā)車和駕駛，并實時記錄列車模式和發(fā)車狀態(tài)，無需操作人員對每一輛列車的發(fā)車進行控制，降低了操作難度；通過將列車派車數(shù)據(jù)與列車進行關(guān)聯(lián)再將對應(yīng)的列車派車數(shù)據(jù)進行分組保存有助于對每輛列車對應(yīng)的列車派車數(shù)據(jù)進行查找，在進行派車時可以及時根據(jù)對應(yīng)列車組中保存的列車派車數(shù)據(jù)啟動對應(yīng)的出車軌道以及規(guī)劃線路等，以此提高列車調(diào)度速度從而降低調(diào)度時間，并且可以根據(jù)列車派車計劃在運營結(jié)束時控制列車自動下線，并將列車在運營時間內(nèi)的列車模式和發(fā)車狀態(tài)進行保存生成測試報表，操作人員可通過回放、報警、報表數(shù)據(jù)等內(nèi)容來會看測試內(nèi)容，無需操作人員對仿真測試全程跟蹤，提高了測試效率。

9、作為優(yōu)選，s1中，設(shè)置測試環(huán)境，在測試環(huán)境中導(dǎo)入列車派車計劃與列車派車數(shù)據(jù)，包括以下步驟：

10、基于測試需求選擇相應(yīng)的測試環(huán)境參數(shù)，所述測試環(huán)境參數(shù)至少包括測試時間、測試區(qū)域、測試天氣以及故障注入?yún)?shù)，基于上述測試環(huán)境參數(shù)搭建測試環(huán)境，在測試環(huán)境中導(dǎo)入列車派車計劃和列車派車數(shù)據(jù)，所述列車派車數(shù)據(jù)至少包括列車時刻表和列車環(huán)境分配數(shù)據(jù)。

11、本方案中，為了在運營時間內(nèi)實現(xiàn)根據(jù)不同測試需求對列車進行測試，通過設(shè)定相應(yīng)的測試時間、測試區(qū)域、測試天氣以及故障注入?yún)?shù)，其中故障注入?yún)?shù)用于調(diào)節(jié)測試過程中出現(xiàn)如扣車、跳停等故障的概率，通過對測試環(huán)境的自定義，可以滿足多種測試需求，使測試更加靈活，可以適應(yīng)多種測試模式，并且將列車派車計劃和列車派車數(shù)據(jù)進行導(dǎo)入，使測試環(huán)境中的列車根據(jù)列車派車計劃和列車派車數(shù)據(jù)進行運行來模擬真實列車運行狀態(tài)，從而提高仿真測試的可靠性，提高測試質(zhì)量。

12、作為優(yōu)選，s2中，將列車派車數(shù)據(jù)與列車進行關(guān)聯(lián)構(gòu)建第一關(guān)聯(lián)關(guān)系，基于第一關(guān)聯(lián)關(guān)系將對應(yīng)的列車派車數(shù)據(jù)進行分組保存，包括以下步驟：

13、基于列車id的英文排序?qū)α熊囘M行編號，獲取對應(yīng)列車編號的列車派車數(shù)據(jù)，將列車編號與對應(yīng)的列車派車數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)構(gòu)建第一關(guān)聯(lián)關(guān)系；

14、基于第一關(guān)聯(lián)關(guān)系將列車派車數(shù)據(jù)保存到對應(yīng)的列車id目錄下，所述每個列車id目錄互相獨立。

15、本方案中，由于每輛列車的id內(nèi)容和格式不同，通過根據(jù)列車id的英文排序?qū)α熊囘M行編號，再將對應(yīng)的列車派車數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)構(gòu)建第一關(guān)聯(lián)關(guān)系，根據(jù)第一關(guān)聯(lián)關(guān)系將列車派車數(shù)據(jù)保存到對應(yīng)的列車id目錄下，方便后續(xù)在生成派車任務(wù)時，可直接根據(jù)列車的編號來讀取對應(yīng)的列車派車數(shù)據(jù)，再根據(jù)列車派車數(shù)據(jù)自動對運行路線進行規(guī)劃以及啟動所需要的出車軌道，使列車調(diào)度時，在短暫的列車出車間隔中省去了搜索列車派車數(shù)據(jù)的步驟，從而提高了列車調(diào)度速度，從而降低了因操作不及時造成的測試出錯的概率，提高了測試效果。

16、作為優(yōu)選，s3中，基于列車派車計劃獲取派車順序表，根據(jù)派車順序表以及第一關(guān)聯(lián)關(guān)系讀取對應(yīng)列車的派車數(shù)據(jù)生成派車任務(wù)，包括以下步驟：

17、基于列車派車計劃中的列車上線時間和配置時間偏差對列車的派車進行排序獲取派車順序表，基于派車順序表依次對表中的列車通過第一關(guān)聯(lián)關(guān)系讀取對應(yīng)列車的派車數(shù)據(jù)，基于對應(yīng)列車的派車數(shù)據(jù)對每輛列車的列車環(huán)境進行分配生成派車任務(wù)。

18、本方案中，通過列車派車計劃中的列車上線時間和配置時間偏差對列車的派車進行排序獲取派車順序表，其中列車上線時間即每輛列車的發(fā)車時間，配置時間偏差為對該列車的運行路線以及啟動所需要的出車軌道的時間，而配置時間偏差必須要在列車的出車間隔之內(nèi)，否則可能會出現(xiàn)到了列車的發(fā)車時間時列車還在配置狀態(tài)，從而耽誤了出車并造成聯(lián)鎖影響，導(dǎo)致測試出錯，而每輛列車的配置時間的偏差不同，因此需要對其進行分析來安排列車的派車順序，從而避免列車無法按時發(fā)車的情況。

19、作為優(yōu)選，s4中，根據(jù)派車任務(wù)和列車位置信息生成對應(yīng)列車的發(fā)車指令和列車運行模式，包括以下步驟：

20、基于派車任務(wù)設(shè)定每輛列車的啟動時間和列車在不同位置的不同駕駛模式并將其轉(zhuǎn)化成發(fā)車指令；

21、基于列車派車計劃依次對每輛列車下發(fā)發(fā)車指令，列車基于發(fā)車指令依次發(fā)車并基于列車位置自動選擇對應(yīng)的列車模式。

22、本方案中，由于列車不同的發(fā)車位置需要選擇對應(yīng)的駕駛模式，例如所在發(fā)車位置的環(huán)境較為惡劣，需要選擇手動操作才能完成駕駛，將需要手動操作的列車標記出來，在測試時選擇手動操作發(fā)車并對手動操作的操作過程進行記錄，下次發(fā)車時通過對該操作過程進行再現(xiàn)從而無需操作人員每次都通過手動操作，從而降低了操作人員的工作壓力；在列車行駛過程中，不同行駛位置可能需要選擇的列車模式不同，比如進入折返線段時就需要讓列車進入折返模式進行折返操作，通過對列車位置進行檢測，自動切換列車模式，無需操作人員手動切換，提高了列車測試時的應(yīng)變能力，降低了測試發(fā)生錯誤的概率。

23、基于列車位置自動選擇對應(yīng)的列車模式，包括以下步驟：

24、在列車行駛線路上設(shè)置若干個檢測點，當列車進入檢測點時，檢測列車進入的位置，基于列車進入的位置選擇相應(yīng)的列車模式，列車基于列車模式進行運行；

25、若列車進入的位置為折返線段時，降低并檢測列車的運行速度，當列車運行速度為0時，基于列車派車計劃中的計劃時間和計劃方向規(guī)劃折返路徑，并下發(fā)折返指令控制列車沿著折返路徑折返，所述折返線段包括終點線段和起點線段。

26、本方案中，為了根據(jù)列車的位置自動選擇對應(yīng)的列車模式，通過在列車行駛線路上設(shè)置若干個檢測點，當列車經(jīng)過時會觸發(fā)檢測點，從而上傳列車的位置以及周圍的地形、天氣等數(shù)據(jù)，根據(jù)周圍的地形、天氣等數(shù)據(jù)選擇合適的列車模式，通過這種方式可以使列車根據(jù)不同的外部環(huán)境來選擇最合適的列車模式，從而提高了列車的環(huán)境適應(yīng)能力，也降低了列車在測試時出現(xiàn)故障的概率，從而使測試可以順利進行，提高測試效果；當列車進入折返線段時，首先檢測列車是否停穩(wěn)，當列車停穩(wěn)后切換列車模式到折返模式，并根據(jù)計劃時間和計劃方向規(guī)劃折返路徑并下發(fā)折返指令控制列車沿著折返路徑折返回起點線段，在運營時間內(nèi)，令列車根據(jù)派車計劃循環(huán)行駛，直至完成運營并使列車下線完成一次運營測試，通過模擬現(xiàn)實運營情況對列車的運營進行仿真測試，可以最大程度上的體現(xiàn)實際情況下列車的運行狀況，提高了測試結(jié)果的可靠性。

27、作為優(yōu)選，s5中，列車響應(yīng)于發(fā)車指令和列車運行模式更新其運行狀態(tài)，監(jiān)控其運行狀態(tài)得到測試報表，包括以下步驟：

28、構(gòu)建以列車速度為縱坐標，時間為橫坐標的笛卡爾坐標系，構(gòu)建列車速度在笛卡爾坐標系時間域內(nèi)的速度區(qū)域，基于速度區(qū)域獲取列車的加速度；

29、基于列車行駛線路上的檢測點獲取列車的位置和列車模式，基于列車的位置、速度和加速度獲取列車的發(fā)車狀態(tài)；

30、當列車完成運營后，列車狀態(tài)更新為關(guān)閉狀態(tài)，將列車在笛卡爾坐標系時間域內(nèi)的速度區(qū)域和列車的加速度、位置與時間之間的關(guān)系進行整合，生成測試報表。

31、本方案中，在列車運營過程中檢測列車模式以及發(fā)車狀態(tài)，并實時進行記錄，可以得出列車在哪些線路區(qū)域內(nèi)需要進行人工干預(yù)，哪些線路區(qū)域內(nèi)只需進行自動駕駛，將這些區(qū)域統(tǒng)計出來，在列車實際運行時可根據(jù)仿真測試時統(tǒng)計的數(shù)據(jù)提前進行安排，這樣可以避免在列車實際運行時遇到測試時的線路區(qū)域時需要臨時對列車進行手動調(diào)整，從而導(dǎo)致在臨時控制下列車派車以及到站的時間與派車任務(wù)中預(yù)定的時間有偏差，從而影響其他列車的運行，造成乘客體驗較差。

32、作為優(yōu)選，所述列車環(huán)境分配數(shù)據(jù)至少包括列車折返線段、列車上線轉(zhuǎn)換軌、列車下線轉(zhuǎn)換軌以及線段周圍環(huán)境。

33、本方案中，列車運行時不僅僅只要接收到一個發(fā)車指令即可沿著軌道進行運行，在列車發(fā)車前需要對列車的折返線段、列車上線轉(zhuǎn)換軌、列車下線轉(zhuǎn)換軌以及線段周圍環(huán)境進行確認，根據(jù)上述數(shù)據(jù)對列車的運行進行規(guī)劃，從而最大限度降低突發(fā)狀況的發(fā)生，保證列車運行正常。

34、作為優(yōu)選，所述測試報表中的內(nèi)容至少包括報警報表、回放錄像和測試日志數(shù)據(jù)。

35、本方案中，操作人員在一次測試結(jié)束后，為了得到測試結(jié)果可以從報警報表中獲取列車在運行時遇到突發(fā)狀況的次數(shù)以及具體發(fā)生突發(fā)狀況的位置，可以從回放錄像中尋找需要查看的時間點的測試狀態(tài)，還可以從測試日志數(shù)據(jù)直接獲取仿真測試系統(tǒng)對這次測試的結(jié)論，無需操作人員全程監(jiān)控測試過程，只需要在測試結(jié)束后對測試數(shù)據(jù)進行瀏覽，方便了操作人員對測試進行全程跟蹤，不會遺漏測試信息，從而提高了測試效果。

36、作為優(yōu)選，所述列車模式至少包括自動駕駛模式、人工駕駛模式、救援模式和調(diào)試模式。

37、本方案中，列車在實際運行過程中常用到的列車模式為自動駕駛模式、人工駕駛模式、救援模式和調(diào)試模式，其中自動駕駛模式在列車正常運行時進行采用，人工駕駛模式在列車遇到突發(fā)狀況時進行采用，救援模式在列車遇到故障或無法正常行駛時進行采用，調(diào)試模式為列車在發(fā)車前對列車上的控制表盤進行調(diào)試時進行采用，通過根據(jù)不同的運行情況自動選擇最合適的列車模式，提高了列車的環(huán)境適應(yīng)能力，使列車運行時不會影響其他列車正常發(fā)車，從而使測試正常運行，降低因某輛列車出現(xiàn)故障導(dǎo)致其他列車無法正常行駛的概率。

38、本發(fā)明的有益效果：(1)本發(fā)明通過在測試環(huán)境中導(dǎo)入列車派車計劃和列車派車數(shù)據(jù)，根據(jù)列車派車計劃來確定列車的派車順序并根據(jù)列車派車數(shù)據(jù)對每一輛列車下發(fā)派車任務(wù)，列車根據(jù)派車任務(wù)進行自動發(fā)車和駕駛，并實時記錄列車模式和發(fā)車狀態(tài)，無需操作人員對每一輛列車的發(fā)車進行控制，降低了操作難度；

39、(2)本發(fā)明根據(jù)列車所處位置自動選擇相應(yīng)的列車模式，以此實現(xiàn)自動調(diào)度，無需操作人員橫跨整個運營時間對測試進行全程跟蹤，降低了操作人員的工作量，從而降低了測試時出現(xiàn)錯誤的概率，提高了測試效果；

40、(3)本發(fā)明可以根據(jù)列車派車計劃在運營結(jié)束時控制列車自動下線，并將列車在運營時間內(nèi)的列車模式和發(fā)車狀態(tài)進行保存生成測試報表，操作人員可通過回放、報警、報表數(shù)據(jù)等內(nèi)容來會看測試內(nèi)容，無需操作人員對仿真測試全程跟蹤，提高了測試效率。

41、上述
技術(shù)實現(xiàn)要素：
僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實施方式。