1.本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种应答器模拟方法、装置及系统。


背景技术：

2.随着轨道交通的飞速发展，对于列车的安全性能要求越来越高，需要借助通信网络对列车进行控制以保障行车安全，列车自动保护系统(atp，automatic train protection)，是用以防止列车超速，相撞及其他因列车行驶时可能出现的危险情况的安全控制系统，在对atp系统进行集成的阶段，需要进行应答器报文测试。
3.目前在轨道交通领域，仅利用真实的应答器对atp进行测试，而这样的测试会受限于场地，难以在实验室开展，测试过程复杂，且在真实场景中测试可能出现安全事故，测试成本和风险较高。


技术实现要素：

4.本发明提供一种应答器模拟方法、装置及系统，用以解决现有技术中利用真实的应答器对atp进行测试，受限于场地，难以在实验室开展，测试过程复杂，且在真实场景中测试可能出现安全事故，测试成本和风险较高的缺陷，实现在实验室场景下模拟真实应答器对atp进行测试，能够降低测试复杂程度，降低测试成本和安全风险。
5.本发明提供一种应答器模拟方法，该应答器模拟方法包括：模拟列车行驶过程，确定信号机状态信息；在有源应答器模式下，将所述信号机状态信息发送给联锁设备，以供所述联锁设备基于所述信号机状态信息生成参考应答器报文信息；接收所述参考应答器报文信息，并基于所述参考应答器报文信息，确定有源应答器报文信息；将所述有源应答器报文信息发送给车载接口平台，以供所述车载接口平台基于所述有源应答器报文信息以及列车实时位置，模拟列车行驶过程和有源应答器的触发过程，向列车自动保护系统实时发送第一应答器报文信息。
6.根据本发明提供的一种应答器模拟方法，该应答器模拟方法还包括：在无源应答器模式下，基于所述信号机状态信息，确定无源应答器报文信息；将所述无源应答器报文信息发送给车载接口平台，以供所述车载接口平台基于所述无源应答器报文信息以及列车实时信息，模拟列车行驶过程和无源应答器的触发过程，向所述列车自动保护系统实时发送第二应答器报文信息。
7.根据本发明提供的一种应答器模拟方法，在所述基于所述参考应答器报文信息，确定有源应答器报文信息，之后还包括：将所述有源应答器报文信息在显示界面上进行显示；或者，在所述基于所述信号机状态信息，确定无源应答器报文信息，之后还包括：将所述无源应答器报文信息在所述显示界面上进行显示。
8.根据本发明提供的一种应答器模拟方法，在所述基于所述参考应答器报文信息，确定有源应答器报文信息，之后还包括：在接收到用户的第一输入后，响应于所述第一输入，对所述有源应答器报文信息进行修改，得到修改后的所述有源应答器报文信息；或者，
在所述基于所述信号机状态信息，确定无源应答器报文信息，之后还包括：在接收到用户的第二输入后，响应于所述第二输入，对所述无源应答器报文信息进行修改，得到修改后的所述无源应答器报文信息。
9.根据本发明提供的一种应答器模拟方法，所述基于所述参考应答器报文信息，确定有源应答器报文信息，包括：对所述参考应答器报文信息进行编码处理，得到有源应答器报文信息。
10.根据本发明提供的一种应答器模拟方法，所述接收所述参考应答器报文信息，包括：通过地面电子设备从所述联锁设备接收所述参考应答器报文信息。
11.本发明还提供一种应答器模拟装置，该应答器模拟装置包括：确定模块，用于模拟列车行驶过程，确定信号机状态信息；第一发送模块，用于在有源应答器模式下，将所述信号机状态信息发送给联锁设备，以供所述联锁设备基于所述信号机状态信息生成参考应答器报文信息；接收模块，用于接收所述参考应答器报文信息，并基于所述参考应答器报文信息，确定有源应答器报文信息；第二发送模块，用于将所述有源应答器报文信息发送给车载接口平台，以供所述车载接口平台基于所述有源应答器报文信息以及列车实时位置，模拟列车行驶过程和有源应答器的触发过程，向列车自动保护系统实时发送第一应答器报文信息。
12.本发明还提供一种应答器模拟系统，该应答器模拟系统包括：联锁设备，所述联锁设备用于基于信号机状态信息生成参考应答器报文信息；车载接口平台，所述车载接口平台用于基于有源应答器报文信息以及列车实时位置，模拟列车行驶过程和有源应答器的触发过程，向列车自动保护系统实时发送第一应答器报文信息；如上所述应答器模拟装置，所述联锁设备以及所述车载接口平台均与所述应答器模拟装置通信连接。
13.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述应答器模拟方法的步骤。
14.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述应答器模拟方法的步骤。
15.本发明提供的应答器模拟方法、装置及系统，通过在仿真系统中集成有源应答器模型，并与真实的联锁设备通信，能够模拟出有源应答器的报文产生过程，能够在实验室场景下模拟真实应答器对atp进行测试，能够降低测试复杂程度，降低测试成本和安全风险。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本发明提供的应答器模拟方法的流程示意图；
18.图2是本发明提供的应答器模拟装置的结构示意图；
19.图3是本发明提供的应答器模拟系统的结构示意图；
20.图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
21.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.下面结合图1至图4描述本发明的应答器模拟方法、装置及系统。
23.如图1所示，本发明提供一种应答器模拟方法，该应答器模拟方法包括如下步骤110值步骤140。
24.值得一提的是，该应答器模拟方法可以在仿真系统中执行，仿真系统可以模拟列车的实际行驶过程，能够模拟真实列车在行车过程中向atp发送的各种报文信息，从而对atp进行测试，本发明的应答器模拟方法主要模拟的是与应答器相关的报文信息，通过模拟真实应答器，来测试atp对应答器报文信息的反应，从而完成对atp的测试过程。
25.其中，步骤110、模拟列车行驶过程，确定信号机状态信息。
26.可以理解的是，仿真系统能够模拟列车行驶过程，也就是模拟真实列车在轨道上行驶的过程，真实的轨道旁每隔一定距离就设置有应答器，当列车经过某个应答器时，会触发应答器，使得应答器产生应答器报文，从而能够对列车进行定位。
27.在真实的轨道交通场景中，在真实的轨道旁每隔一定距离有设置有信号机，信号机可以和联锁设备连接，真实的列车在行驶过程中会与信号机产生交互此处仿真系统模拟列车的行驶过程，能够模拟出列车在轨道上行驶所记录的信号机状态信息。
28.步骤120、在有源应答器模式下，将信号机状态信息发送给联锁设备，以供联锁设备基于信号机状态信息生成参考应答器报文信息。
29.可以理解的是，仿真系统可以和联锁设备通信连接，此处的联锁设备可以是在真实轨道交通场景中的实体设备，由于在真实场景中，列车的车载控制系统需要和联锁设备通信连接，此处利用仿真系统来模拟列车的车载控制系统与联锁设备的通信过程，仿真系统能够将信号机状态信息发送给联锁设备，联锁设备就能够根据信号机状态信息来为列车办理进路，也就是为列车计算移动授权，从而能够生成参考应答器报文信息。
30.参考应答器报文信息可以包括列车前方会经过的有源应答器的具体信息，相当于告知列车会经过哪些有源应答器。
31.值得一提的是，应答器按照报文是否可变，可以分为有源应答器和无源应答器，其中，无源应答器又称为固定应答器，有源应答器可分为主应答器和填充应答器两种，固定应答器的报文不可变，主应答器与填充应答器的报文可变，主应答器布置在信号机所在的位置旁边，填充应答器布置在主应答器外部，填充应答器与主应答器的距离应当保证列车不至于在降速时收到填充应答器的报文。
32.此处在仿真系统中可以继承有源应答器模型和/或无源应答器模型，首先要构建应答器基类，应答器基类包含信息有id、默认报文、故障状态、所在区段和偏移、所有报文、有源/无源标志、修改标志和解析报文；有源应答器模型继承于应答器基类，除了具备基类的属性外，还需增加所属联锁和所属信号机属性；无源应答器模型继承于应答器基类，除了具备基类的属性外，还需具备设置默认报文属性。
33.在实际的应用场景中，参考应答器报文信息可以对应为有源应答器的“红灯”和
“
绿灯”等报文。
34.步骤130、接收参考应答器报文信息，并基于参考应答器报文信息，确定有源应答器报文信息。
35.可以理解的是，仿真系统能够接受到联锁设备发送的参考应答器报文信息，仿真系统中设置有源应答器模型和/或无源应答器模型，有源应答器模型和无源应答器模型均为软件程序，能够模拟真实的有源应答器和无源应答器，有源应答器模型可以根据参考应答器报文信息，以及仿真系统对列车行驶过程的进一步仿真，模拟出真实的列车即将触发应答器的过程，得到有源应答器报文信息。
36.值得注意的是，此处有源应答器报文信息，并不是列车已经触发有源应答器所产生的，而是在列车即将触发有源应答器，但实际上还未触发时，就预先将这种状态下的报文信息作为有源应答器报文信息。
37.步骤140、将有源应答器报文信息发送给车载接口平台，以供车载接口平台基于有源应答器报文信息以及列车实时位置，模拟列车行驶过程和有源应答器的触发过程，向列车自动保护系统实时发送第一应答器报文信息。
38.可以理解的是，车载接口平台可以具有can通道，能够实现数据的高速实时传输，仿真系统将有源应答器报文信息发送给了车载接口平台，在车载接口平台中继续对列车行驶过程进行仿真，得到列车实时位置，结合有源应答器报文信息以及列车实时位置，模拟出列车在行驶过程中触发有源应答器的过程，从而产生第一应答器报文信息。
39.将列车行驶在行驶过程中触发有源应答器的过程放到车载接口平台，而不是在仿真系统中进行，是因为仿真系统并不能实时高速的传递报文信息，而车载接口平台具有高速通信的能力，在车载接口平台中模拟列车行驶触发有源应答器的过程中，实时产生第一应答器报文信息，并将第一应答器报文信息发送给atp，这样对有源应答器的模拟更加逼真，能够实现有源应答器的报文信息的低时延传输。
40.本发明提供的应答器模拟方法，通过在仿真系统中集成有源应答器模型，并与真实的联锁设备通信，能够模拟出有源应答器的报文产生过程，能够在实验室场景下模拟真实应答器对atp进行测试，能够降低测试复杂程度，降低测试成本和安全风险。
41.在一些实施例中，该应答器模拟方法还包括：在无源应答器模式下，基于信号机状态信息，确定无源应答器报文信息；将无源应答器报文信息发送给车载接口平台，以供车载接口平台基于无源应答器报文信息以及列车实时信息，模拟列车行驶过程和无源应答器的触发过程，向列车自动保护系统实时发送第二应答器报文信息。
42.可以理解的是，仿真系统中还可以集成无源应答器模型，无源应答器模型，仿真系统能够实时模拟列车的行驶过程，无源应答器模型能够根据信号机状态信息，来生成无源应答器报文信息，无源应答器模型可以模拟出真实的列车即将触发应答器的过程，得到无源应答器报文信息。
43.值得注意的是，此处无源应答器报文信息，并不是列车已经触发无源应答器所产生的，而是列车即将触发无源应答器，但实际上还未触发时，就预先将这种状态下的报文信息作为无源应答器报文信息。
44.与有源应答器相区别的是，无源应答器并不需要和联锁设备通信，所以此处构建的无源应答器模型并不需要接收联锁设备发送来的参考应答器报文信息，而是根据信号机
状态信息，就直接生成无源应答器报文信息。
45.在生成无源应答器报文信息后，仿真系统同样将无源应答器报文信息发送给车载接口平台，在车载接口平台中继续对列车行驶过程进行仿真，得到列车实时位置，结合有源应答器报文信息以及列车实时位置，模拟出列车在行驶过程中触发无源应答器的过程，从而产生第二应答器报文信息。
46.车载接口平台具有高速通信的能力，在车载接口平台中模拟列车行驶触发无源应答器的过程中，实时产生第二应答器报文信息，并将第二应答器报文信息发送给atp，这样对无源应答器的模拟更加逼真，能够实现无源应答器的报文信息的低时延传输。
47.此处，第二应答器报文信息和第一应答器报文信息有所区别，虽然两者都是车载接口平台所产生的，但是第一应答器报文信息是对应于模拟列车触发有源应答器的过程，而第二应答器报文信息是对应于模拟列车触发无源应答器的过程。
48.在一些实施例中，在步骤130、基于参考应答器报文信息，确定有源应答器报文信息，之后还包括：将有源应答器报文信息在显示界面上进行显示。
49.可以理解的是，仿真系统还可以连接有显示器，显示器上具有显示界面，可以对有源应答器报文信息进行解析，得到应答器id、地图版本和预告信号机状态等，可以将有源应答器报文信息在显示界面上进行实时显示，便于用户直观地观察到仿真出来的有源应答器报文信息。
50.或者，在基于信号机状态信息，确定无源应答器报文信息，之后还包括：将无源应答器报文信息在显示界面上进行显示。
51.可以理解的是，可以对无源应答器报文信息进行解析，得到应答器id、地图版本和预告信号机状态等，可以将无源应答器报文信息在显示界面上进行实时显示，便于用户直观地观察到仿真出来的无源应答器报文信息。
52.在一些实施例中，在步骤130、基于参考应答器报文信息，确定有源应答器报文信息，之后还包括：在接收到用户的第一输入后，响应于第一输入，对有源应答器报文信息进行修改，得到修改后的有源应答器报文信息。
53.可以理解的是，除了正常的测试外，有源应答器模型产生的有源应答器报文信息还可以提供外部更改的接口，比如可以预先存储多种报文，用户可以方便地进行选择，也可以将有源应答器报文信息进行修改，从而制造异常场景，测试atp在有源应答器报文信息出现异常情况下的反馈。
54.或者，在基于信号机状态信息，确定无源应答器报文信息，之后还包括：在接收到用户的第二输入后，响应于第二输入，对无源应答器报文信息进行修改，得到修改后的无源应答器报文信息。
55.可以理解的是，无源应答器模型产生的无源应答器报文信息还可以提供外部更改的接口，比如可以预先存储多种报文，用户可以方便地就那些选择，也可以将无源应答器报文信息进行修改，从而制造异常场景，测试atp在无源应答器报文信息出现异常情况下的反馈。
56.在一些实施例中，上述步骤130、基于参考应答器报文信息，确定有源应答器报文信息，包括：对参考应答器报文信息进行编码处理，得到有源应答器报文信息。
57.可以理解的是，参考应答器报文信息的长度可以是1023bit，而车载接口平台能够
传输的是823bit，因此有源应答器模型可以对参考应答器报文信息进行编码处理，可以按照标准的格式要求，对1023bit长度的参考应答器报文信息进行编码，得到823bit长度的有源应答器报文信息。
58.在一些实施例中，上述步骤130中的接收参考应答器报文信息，包括：通过地面电子设备从联锁设备接收参考应答器报文信息。
59.可以理解的是，在轨道交通的真实场景中，地面电子设备(leu，lineside electronic unit)是一种数据采集与处理单元，通过串行通信接口或其他方式的接口与联锁设备连接，周期接收联锁设备发送的实时变化的报文或信息，并连续向有源应答器发送报文。
60.随着列车运行速度不断提高，仅依靠由轨道电路将闭塞信息送至车载设备的方式，在信息量方面已经不能满足列车安全高速行驶的要求，需要增加应答器设备向列控车载设备提供大量固定信息和可变信息。
61.地面电子设备leu可以接收外部发送的应答器报文并连续向应答器转发，1个leu可同时向4个有源应答器发送多种不同报文。列车接近有源应答器时，leu发送的报文应保持不变。leu应能实时监测与有源应答器间信息通道的状态，并及时向联锁设备回送。当leu与联锁设备通信故障或接收的数据无效时，leu应向有源应答器发送已存储的默认报文。leu存储的报文(含默认报文)应能通过专门测试工具进行检查。leu应能检测到可能出现的随机或固定数据错误并及时处理，以防危及行车安全。必须有有效的安全措施保证leu输入与输出的时效性。修改leu存储的报文前应得到授权。报文收发型leu应能存储默认报文，且必须有有效的安全措施保证正确选取输出的默认报文。leu可以输出开路与短路检测信息设备自检及事件纪录，并向外部设备上传。
62.此处将联锁设备通过地面电子设备与仿真系统通信连接，通过地面电子设备从联锁设备接收参考应答器报文信息，能够确保联锁设备发送的参考报文信息更加完整准确，传输过程效率更高。
63.下面对本发明提供的应答器模拟装置进行描述，下文描述的应答器模拟装置与上文描述的应答器模拟方法可相互对应参照。
64.如图2所示，本发明还提供一种应答器模拟装置，该应答器模拟装置包括：确定模块210、第一发送模块220、接收模块230和第二发送模块240。
65.确定模块210，用于模拟列车行驶过程，确定信号机状态信息。
66.第一发送模块220，用于在有源应答器模式下，将信号机状态信息发送给联锁设备，以供联锁设备基于信号机状态信息生成参考应答器报文信息。
67.接收模块230，用于接收参考应答器报文信息，并基于参考应答器报文信息，确定有源应答器报文信息。
68.第二发送模块240，用于将有源应答器报文信息发送给车载接口平台，以供车载接口平台基于有源应答器报文信息以及列车实时位置，模拟列车行驶过程和有源应答器的触发过程，向列车自动保护系统实时发送第一应答器报文信息。
69.本技术实施例提供的应答器模拟装置用于执行上述应答器模拟方法，其具体的实施方式与方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。
70.如图3所示，本发明还提供一种应答器模拟系统，该应答器模拟系统包括：联锁设
备10、车载接口平台20以及如上述实施例中描述的应答器模拟装置30。
71.联锁设备10用于基于信号机状态信息生成参考应答器报文信息。
72.车载接口平台40用于基于有源应答器报文信息以及列车实时位置，模拟列车行驶过程和有源应答器的触发过程，向列车自动保护系统50实时发送第一应答器报文信息。
73.联锁设备10以及车载接口平台40均与应答器模拟装置30通信连接。
74.在一些实施例中，联锁设备10通过地面电子设备20与应答器模拟装置30通信连接。
75.本技术实施例提供的应答器模拟系统也用于执行上述应答器模拟方法，其具体的实施方式与方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。
76.图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(communications interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行应答器模拟方法，该方法包括：模拟列车行驶过程，确定信号机状态信息；在有源应答器模式下，将所述信号机状态信息发送给联锁设备，以供所述联锁设备基于所述信号机状态信息生成参考应答器报文信息；接收所述参考应答器报文信息，并基于所述参考应答器报文信息，确定有源应答器报文信息；将所述有源应答器报文信息发送给车载接口平台，以供所述车载接口平台基于所述有源应答器报文信息以及列车实时位置，模拟列车行驶过程和有源应答器的触发过程，向列车自动保护系统实时发送第一应答器报文信息。
77.此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
78.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的应答器模拟方法，该方法包括：模拟列车行驶过程，确定信号机状态信息；在有源应答器模式下，将所述信号机状态信息发送给联锁设备，以供所述联锁设备基于所述信号机状态信息生成参考应答器报文信息；接收所述参考应答器报文信息，并基于所述参考应答器报文信息，确定有源应答器报文信息；将所述有源应答器报文信息发送给车载接口平台，以供所述车载接口平台基于所述有源应答器报文信息以及列车实时位置，模拟列车行驶过程和有源应答器的触发过程，向列车自动保护系统实时发送第一应答器报文信息。
79.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的应答器模拟方法，该方法包括：模拟列车行驶过程，确定信号机状态信息；在有源应答器模式下，将所述信号机状态信息发
送给联锁设备，以供所述联锁设备基于所述信号机状态信息生成参考应答器报文信息；接收所述参考应答器报文信息，并基于所述参考应答器报文信息，确定有源应答器报文信息；将所述有源应答器报文信息发送给车载接口平台，以供所述车载接口平台基于所述有源应答器报文信息以及列车实时位置，模拟列车行驶过程和有源应答器的触发过程，向列车自动保护系统实时发送第一应答器报文信息。
80.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
81.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
82.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。