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关于轨道交通运营与控制“一体化”实验室建设方案优化 　　0引言 　　随着各大城市轨道交通项目的建设，我国已成为世界上最大的城市轨道交通(包括地铁、轻轨)建设市场。而高速铁路(简称高铁)建设也正在迅猛发展，对相关专业的不同层次技术人才需求存在着较大缺口。在当今形势下，为适应社会对人才的需求，在专业人才培养中，设置具有突出轨道行业的培养方向，强化轨道特色意识、实施特色竞争战略，已经成为各高校发展的战略性选择。从实际情况和安全角度考虑，已投入轨道运营的现场设备不可能用于相关专业的大学生进行教学、实验和培训，只能借助于全真环境来模拟这些设备的功能。因此，有必要建立一个全新的集教学、实训和科研创新为一体的轨道交通运营与控制“一体化”综合性实验平台。该轨道交通特色平台将以学生职业能力和素养为本位，让学生融入理论、培训、实习、设计和研究的真实环境中，并培养独立思考和探索能力。从而实现对大学生全方位的训练，提高其工程实践能力，培养与轨道交通一线无缝接轨的工程技术应用与研究人才。 　　大学生的培养目标应具有宽口径和广适应性等特点。高校在对轨道交通运营与控制相关专业人才培养中，若将城市轨道交通与高铁完全分开进行单一的培养，这将限制学生的就业范围。虽然城市轨道交通与高铁在运营与控制理念上不同，但设备却大同小异，有相似之处。在“共基础、活模块”人才培养理念的指导下，在平台建设中，可将城市轨道交通与高铁进行整合并优化，更有利于拓展学生就业面。 　　1轨道交通运营与控制系统实验室建设目标 　　实验室以“四大平台”建设为目标，即本科生的教学平台、实训平台，硕士研究生的创新平台、仿真分析与评估平台。 　　(1)本科生模拟演示教学平台。传统方式，城市轨道交通或高铁教学过程与实验室本身并无高度融合。而新建系统不仅能实现自动化教学、演示功能，同时学生也能人工参与列车运行操作。加强学生对现场设备运行的直观感受和实践能力，提高学习兴趣。但要注意的是，由于列车自动保护ATP功能表现在超速防护、停车点防护、列车间隔控制、车门控制等方面。这些功能与行车安全直接联系，十分重要。在新建系统中，要特别突出该功能的基本实现与动态演示。 　　(2)本科生实训操作平台。将教学与实践合一，弥补传统理论与实践教学分离，互不干涉的缺陷。系统要有全真的具体案例供模拟情景操作，以满足学生实训要求。学生自行设计方案后，在系统平台上操作，并在平台上完成实验数据调整对比和实验结果演示。通过软件与部分真实设备相结合的仿真手段，模拟现场运行，培养学生实际情景中故障分析能力。 　　(3)硕士研究生创新平台。为硕士研究生科研工作提供软、硬件条件，建立轨道交通微机联锁创新平台，同时开展列车智能驾驶优化模型及算法研究。 　　(4)仿真分析与评估平台。新建系统能分析列车运行参数改变时的适应能力，测试分析整体、各子系统性能和环境条件。以图、表的形式从多视角、多维度自动生成设计验证和仿真评估结果。 　　2轨道交通运营与控制系统实验室建设方案 　　2.1建设方案的指导思想 　　(1)现有资源的整合与共享。为实现“实验资源优化整合”，达到系统最佳化、整体效益最大化的目的。实验室将城市轨道交通和高铁合二为一。科学规划，充分利用有限空间，合理布局，做到有形资源的整合。以典型的实际运营线路为原型进行实况演练。城市轨道交通选择贯穿重庆东西方向的地铁一号线，高铁选用即将建成的成渝铁路客运专线。 　　为实现“实验资源优化共享”，最大限度优化资源配置，减少重复投资。将城市轨道交通和高铁两个调度中心共享一个大屏幕显示系统。根据具体教学与实训需要，在城市轨道交通和高铁模拟系统之间切换。 　　(2)仿真软件与实际现场设备相结合。由于城市轨道交通和高铁现场设备复杂而昂贵，只能借助软件来模拟这些设备的功能。仿真软件设计应坚持系统性、真实性和全面性原则。整个仿真系统应与轨道交通一线现场操作系统保持高度一致。 　　(3)能体现技术集成性与前沿性。利用系统仿真、多媒体、计算机网络、控制和通信等多种技术来模拟实训环境。用系统仿真实现列车牵引和制动特性的模拟;用声仿真系统逼真模拟列车运行的各种声音;用多媒体技术提供人机交互操作，实现与真实列车相同的驾驶台界面。 　　高铁采用300km/h以上技术前沿的CTCS-3级列控体系，以无线通信实现车-地连续、双向信息传输。当出现车-地无线系统故障，车载设备自动降级为CTCS-2级方式，但不影响列车的正常运行。 　　(4)模块化的组态结构。系统仿真在配置上应是模块化的，能实现CTCS-3与CTCS-2之间的转换。各子系统均有各自的功能模块，模块之间交换基本行车信息。其优点是，当仿真对象某一子系统发生变化时，可较少甚至不用修改仿真程序源代码，只需将子系