基于离散I/O控制的CBTC系统的接口仿真系统及方法与流程

技术特征：
1.一种基于离散i/o控制的cbtc系统的接口仿真系统，其中cbtc系统包括轨旁系统和车载系统，其特征在于，所述接口仿真系统包括：继电器；基于pxi总线的接口数据采集卡；轨旁接口预处理模块，被配置为能够根据被测设备的制式加载，以初始化与轨旁系统的连接，并生成基于数字信号的数据可视化界面；车载接口预处理模块，被配置为能够根据被测设备的制式加载，以初始化与车载系统的连接，并生成基于数字信号的数据可视化界面；接口信息转换模块，被配置为能够根据所述基于pxi总线的接口数据采集卡采集向被测设备端发送的以及自被测设备端接收的双向数字信号，并使用staticdio动态链接库将采集到的双向数字信号转换为通用数据格式的通用数据；接口信息映射执行模块，被配置为能够根据所述接口信息转换模块转换输出的通用数据，分别实现以开关量表达的被测设备的物理状态值至继电器状态值的映射和以继电器结点开关的闭合形式提供数字量的状态；应答器报文执行模块，被配置为能够根据所述接口信息转换模块输出的和车载系统相关联的车载接口信息，实现应答器的动态计算和实时处理，并发送应答器报文信息至被测设备以实现对和被测设备相关联的列车位置的确定；故障注入模块，被配置为能够发送数字信号至所述接口映射执行模块和所述应答器报文执行模块以改变继电器状态，从而通过继电器状态的逻辑组合，实现被测设备的故障场景的模拟或还原。2.如权利要求1所述的接口仿真系统，其特征在于，所述接口信息转换模块被配置为能够使用staticdio动态链接库将不同制式的被测设备的接口数据的表达形式进行统一转换；所述接口信息转换模块还被配置为，以继电器线圈的通断形式提供数字开关量输入以供被测设备的驱动，以及采集vobc系统的牵引/制动输出电平信号，以将其转换为牵引/制动力输出值。3.如权利要求1所述的接口仿真系统，其特征在于，所述应答器报文执行模块被配置为能够根据来自车载系统的被测设备的列车的速度、加速度和位移信息，动态计算出发送有源应答器报文至轨旁系统的atp设备的时机。4.如权利要求1所述的接口仿真系统，其特征在于，所述故障注入模块还被配置为能够分别对虚拟设备和真实设备注入故障，以实现在接口层对轨旁设备和车载设备的各类故障进行模拟与还原，各类故障模拟包括以下故障：车门故障、零速状态异常、信号机异常表示、道岔异常表示。5.如权利要求1所述的接口仿真系统，其特征在于，所述故障注入模块还被配置为能够支持直接修改接口仿真系统和被测设备之间以以太网形式通信和以继电器形式通信的接口数据，以在数据层面实现对故障的还原。6.一种基于离散i/o控制的cbtc系统的接口仿真方法，其特征在于，所述接口仿真方法包括以下步骤：s1、根据被测设备的制式加载相应的轨旁接口预处理模块，初始化与轨旁系统的连接，
并生成基于数字信号的数据可视化界面；s2、根据被测设备的制式加载相应的车载接口预处理模块，初始化与车载系统的连接，并生成基于数字信号的数据可视化界面；s3、根据基于pxi总线的接口数据采集卡采集向被测设备端发送的以及自被测设备端接收的双向数字信号，并使用staticdio动态链接库将采集到的双向数字信号转换为通用数据格式的通用数据；s4、根据所述接口信息转换模块转换输出的通用数据，分别实现以开关量表达的被测设备的物理状态值至继电器状态值的映射和以继电器结点开关的闭合形式提供数字量的状态；s5、根据所述接口信息转换模块输出的和车载系统相关联的车载接口信息，实现应答器的动态计算和实时处理，并发送应答器报文信息至被测设备以实现对和被测设备相关联的列车位置的确定；s6、发送数字信号至所述接口映射执行模块和所述应答器报文执行模块以改变继电器状态，通过继电器状态的逻辑组合，实现被测设备的故障场景的模拟或还原。7.如权利要求6所述的接口仿真方法，其特征在于，所述步骤s3中，使用staticdio动态链接库将不同制式的被测设备的接口数据的表达形式进行统一转换；其中，以继电器线圈的通断形式提供数字开关量输入以供被测设备的驱动，以及采集vobc系统的牵引/制动输出电平信号，以将其转换为牵引/制动力输出值。8.如权利要求6所述的接口仿真方法，其特征在于，步骤s5还包括，根据来自车载系统的被测设备的列车的速度、加速度和位移信息，动态计算出发送有源应答器报文至轨旁系统的atp设备的时机。9.如权利要求6所述的接口仿真方法，其特征在于，步骤s6还包括分别对虚拟设备和真实设备注入故障，以实现在接口层对轨旁设备和车载设备的各类故障进行模拟与还原，各类故障模拟包括但不限于以下故障：车门故障、零速状态异常、信号机异常表示、道岔异常表示。10.如权利要求6所述的接口仿真方法，其特征在于，步骤s6还包括支持直接修改接口仿真系统和被测设备之间以以太网形式通信和以继电器形式通信的接口数据，以在数据层面实现对故障的还原。

技术总结
本发明公开了一种基于离散I/O控制的CBTC系统的接口仿真系统及方法，该系统包括：继电器；数据采集卡；轨旁接口预处理模块和车载接口预处理模块，能够根据被测设备的制式加载并初始化与对应系统的连接；接口信息转换模块，能够采集双向数字信号并将其转换为通用数据格式；接口信息映射执行模块，能够实现被测设备的物理状态值至继电器状态值的映射和继电器状态值至计算机数字信号的映射；应答器报文执行模块，能够实现应答器的动态计算和实时处理；故障注入模块，能够通过继电器状态的逻辑组合实现故障场景的模拟还原。本发明能够实现和不同系统的接口适配并具有更优的兼容性，提升了接口层的互操作性，有助于降低相关测试的成本。成本。成本。


技术研发人员：万勇兵 黄关强 王大庆 梅萌 张凯 洪海珠 金捷
受保护的技术使用者：上海申通轨道交通检测认证有限公司
技术研发日：2020.07.21
技术公布日：2022/1/21