Тренажер скоростного электропоезда ЭС1 "Ласточка" - зеленый свет дан!

В декабре 2017 года в РГУПС сдан в эксплуатацию тренажер скоростного электропоезда ЭС1 "Ласточка". 

Тренажер ЭС1 «Ласточка» представляет собой программно-аппаратный лабораторный комплекс, предназначенный для воспроизведения работы систем электропоезда ЭС1 в режиме, приближенном к условиям реальной эксплуатации, в рамках проведения практических и лабораторных занятий при подготовке специалистов скоростного и высокоскоростного железнодорожного транспорта. В основные функции тренажера входит:

  1. Детальное воспроизведения оборудования кабины электропоезда и рабочего места машиниста; 
  2. Имитация аппаратного и программного обеспечения систем отображения информации и управления, устанавлеваемого на современный подвижной состав (дисплеи «Интерфейс человек-машина» и БЛОК); 
  3. Программная эмуляция динамики движения скоростного электропоезда (на основе кроссплатформенного динамического движка TrainEngine); 
  4. Программная эмуляция работы основных систем электропоезда: силовых электрических цепей, подситемы тяговых преобразователей, тормозных систем, с возможностью воспроизведения аварийных режимов работы оборудования; 
  5. Имитация окружающей среды за счет мультимедийной подсистемы: трехмерная визуализация обзора с рабочего места машиниста, воспроизведение аудиоэффектов работы оборудования.
Макет кабины электропоезда ЭС1 в лаборатории высокоскоростного транспорта РГУПС


Программное обеспечение (ПО) тренажера разработано силами специалистов Центра развития инновационных компетенций РГУПС. В качестве системной платформы вычислительного комплекса используется операционная система на базе ядра Linux. Прикладное ПО разработано с упором на применение открытых и бесплатных программных технологий и средств разработки. Архитектура ПО предусматривает возможность последующей модификации и расширения функциональности. Прикладное программное обеспечение тренажера состоит из следующих модулей:

  1. Вычислительное ядро, обеспечивающие моделирование динамики поезда (движок TrainEngine на базе библиотек Qt5); 
  2. Подсистема связи с аппаратурой пульта управления (библиотека Qt Modbus); 
  3. Сетевая подсистема обеспечивающая взаимодействие программных модулей; 
  4. Подсистема моделирования работы оборудования электропоезда; 
  5. Программное обеспечение дисплейных интерфейсов «человек-машина» и БЛОК; 
  6. 3D-аудиосистема на базе библиотеки Open AL; 
  7. 3D-видеосистема на базе игрового движка Unity.



Аппаратное обеспечение тренажера имеет модульную архитектуру, предусматривает возможность расширения, в том числе с целью подключения реального оборудования. Устройство сопряжения органов управления пульта и аппаратных средств отображения информации с вычислительным комплексом выполнено распределенным на основе промышленного сетевого протокола Modbus RTU.


Унифицированный контроллер машиниста, разработанный для имитации органов управления электропоездом



Готовый контроллер тяги/торможения с микропроцессорным модулем сопряжения




Манометр двухстрелочный электромеханический МДЭ-001: разработан специально для применения в тренажерных комплексах подвижного состава


В настоящее время тренажер находится в опытной эксплуатации в лаборатории высокоскоростного транспорта РГУПС (ауд. М130 Электромеханического факультета) с целью апробации его применения в учебном процессе. Для оценки соответствия функции, реализуемых тренажером реальным условиям эксплуатации и работе систем электропоезда, был приглашен специалист депо Адлер. Тренажер получил высокую оценку в части реалистичности рабочего процесса локомотивной бригады и качества моделирования работы основных систем электропоезда.

Тестовая поездка по участку "Экспериментальное кольцо". За пультом машиниста начальник отдела ИТВР ЦРИК Притыкин Дмитрий Евгеньевич


Тренажер может использоваться в качестве платформы для научных исследований в области разработки систем управления скоростным подвижным составом, так как программная реализация тренажера допускает внедрение собственных модулей.






Автор(ы): Притыкин Д.Е.

< Назад