阅读说明：本技术 一种可调轨距智能轨道车辆教学平台 (Intelligent rail vehicle teaching platform with adjustable gauge ) 是由 张济民 许立超 罗晋楠 周和超 于 2019-10-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种可调轨距智能轨道车辆教学平台，它包括实验用的轨道车辆、与之相配合的轨道线路和远程无线智能控制子系统。实验用的轨道车辆设置有车载运行控制系统并在远程无线智能控制子系统的控制下自动运行；远程无线智能控制子系统中的上位计算机通过数传电台将传输报文传给下位计算机，利用下位计算机反馈误码率等信息。根据实际实验需要以及本教学平台布置的实际地形，本发明配套轨道线路的轨距可在287mm的基础上进行一定幅度的调整，从而能够在多轨距下进行实验用的轨道车辆的无线远程控制教学实验。与现有技术相比，本发明具有功能丰富，占地空间小，成本低等优点。(The invention relates to an intelligent track vehicle teaching platform with adjustable track gauge, which comprises a track vehicle for experiment, a track circuit matched with the track vehicle and a remote wireless intelligent control subsystem. The rail vehicle for the experiment is provided with a vehicle-mounted operation control system and automatically operates under the control of the remote wireless intelligent control subsystem; and the upper computer in the remote wireless intelligent control subsystem transmits the transmission message to the lower computer through a data transmission radio station, and the lower computer is utilized to feed back information such as the error rate and the like. According to the actual experiment needs and the actual landform of the teaching platform arrangement, the track gauge of the matched track line can be adjusted to a certain extent on the basis of 287mm, so that the wireless remote control teaching experiment of the railway vehicle for the experiment can be carried out under the condition of multiple track gauges. Compared with the prior art, the invention has the advantages of rich functions, small occupied space, low cost and the like.)

一种可调轨距智能轨道车辆教学平台

技术领域

本发明涉及轨道交通设备试验技术领域，尤其是涉及一种可调轨距智能轨道车辆教学平台。

背景技术

随着社会对教育的认识程度越来越高，教学平台的发展也越来越快，由单一的以教师为中心发展到现在的综合性的教学模式，利用科技的发展，借助各种多媒体设备来改变这种传统教学模式。像现在最常见的利用多媒体电脑、投影机、实物展示台、电子白板、电视机、多媒体讲台、功放音箱、话筒、精品课程录播系统等教学设备器材组成的一个教学环境就统称为教学平台。为了满足人们对教学的需求，多媒体设备的种类也越来越多，教学平台的范围也越来越广。

本发明提出了一种可调轨距智能轨道车辆教学平台，解决了用1:1原型车研发轨道交通车辆时周期长、成本高、体积大等难题，并且能够用于学生的实验教学中，让学生在实际操作中更进一步的对轨道车辆进行了解，并对机械，电子，通信，控制等多学科有更进一步的认识，提升学生的实践能力，培养轨道交通行业的复合型人才。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可调轨距智能轨道车辆教学平台。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可调轨距智能轨道车辆教学平台，该教学平台包括实验用的轨道车辆、相配合的轨道线路和远程无线智能控制子系统，其中，所述实验用的轨道车辆，用于通过所述远程无线智能控制子系统的指令，实现在相配合的所述轨道线路上的运行，所述远程无线智能控制子系统，包括无线通信设备、上位计算机、下位计算机、数传电台和电源装置，用于实现对所述实验用的轨道车辆的无线控制和远程控制。

进一步地，所述的轨道线路包括多段不同半径的曲线段、车桥耦合段和可拆卸坡道段。

进一步地，所述的多段不同半径的曲线段包括曲率半径分别为5m、10m、15m、20m、25m、30m和40m的曲线段。

进一步地，所述的多段不同半径的曲线段还包括由曲率半径分别为15m和25m组成的S型曲线段和由曲率半径分别为25m和40m组成的S型曲线段。

进一步地，所述的车桥耦合段由多段钢结构和基础垫装置组合而成。

进一步地，所述的车桥耦合段的长度为8m。

进一步地，所述的可拆卸坡道段的长度和高度分别为15m和1.5m。

进一步地，所述的实验用的轨道车辆包括车架，所述车架上设有无线通信模块、车辆控制模块、电源逆变模块、传感器模块、牵引驱动模块、受电模块、走行轮对和制动模块。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明不仅能够实现传统的电机控制、电子电路硬件实现、机械结构设计、动力学性能试验等功能，由于轨道线路丰富，还可以实现无线通讯功能、智能控制算法的研究实现，功能丰富。

(2)本发明轨道线路组成丰富，且轨道车辆可经远程无线智能控制子系统远程或无线控制，在一定程度上提高实验的效率、易于实现、便于教学等目的。同时作为实验教学平台，可培养学生在多学科交叉的综合能力，在将来走向工作岗位上后为轨道交通事业做出自己的贡献。

(3)本发明轨道线路组成丰富，可以任意组合多段不同半径的曲线段、车桥耦合段和可拆卸坡道段，既可以避免占地面积大、耗费大量的人力和物力、存在相对较大的安全隐患等问题，

附图说明

图1为本发明教学平台中的轨道线路示意图；

图2为本发明教学平台轨道线路中的车桥耦合段示意图；

图3为本发明教学平台轨道线路中的可拆卸坡道段示意图；

图4为本发明教学平台中的轨道车辆的组成示意图；

图5为本发明教学平台中的远程无线智能控制子系统的组成示意图；

图中，1为第一曲线段，2为第二曲线段，3为第三曲线段，4为第四曲线段，5为第五曲线段，6为第六曲线段，7为第七曲线段，8为第一S型曲线段，9为第二S型曲线段，10为车桥耦合段，11为可拆卸坡道段，12为无线通信模块，13为车架，14为传感器模块，15为车辆控制模块，16为走行轮对，17为电源逆变模块，18为受电模块，19为牵引驱动模块，20为制动模块，21为无线通信设备，22为上位计算机，23为下位计算机，24为数传电台，25为电源装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

实施例

如图1至图5所示，一种可调轨距智能轨道车辆教学平台包括实验用的轨道车辆、与之相配合的轨道线路以及远程无线智能控制子系统。实验用的轨道车辆设置有车载运行控制系统并在远程无线智能控制子系统的控制下自动运行；远程无线智能控制子系统包括无线通信设备21、上位计算机22、下位计算机23、数传电台24和电源装置25，远程无线智能控制子系统实现对实验用的轨道车辆的无线控制，并可以通过数传电台24接受上位计算机22的控制，实现远程控制。

实验用的轨道车辆的电源逆变模块17、车辆控制模块15、无线通信模块12设置于车架13上方，受电模块18、走行轮对16、牵引驱动模块19、制动模块20、传感器模块14设置于车架13下方。

轨道线路包括9段不同半径大小的曲线段(标号1～7)(曲线半径分别为5m、10m、15m、20m、25m、30m、40m的曲线段以及一段由半径分别为15m与25m组成的“S”型曲线段(标号8)和另一段由半径分别为25m与40m组成的“S”型曲线段(标号9))、8m长的车桥耦合段以及15m长1.5m高的可拆卸坡道段。

车桥耦合段10道床基础相对较低，通过调整基础垫装置的高度实现，模拟桥梁的支撑位置、支撑刚度及总长度，中间的支撑根据需要可以任意调整。

可拆卸坡道段11可与一个或多个可调轨距模块化钢结构轨道道床互换，为实验用的轨道车辆提供初速度，即可把车辆提升到该模块相应高度以获得相应速度；当实验用的轨道车辆无需初速度进行试验时，可移走该模块并用相应轨道模块替换即可。

本实施例中的技术方案主要是以287mm轨距为实施例，根据实际实验需要以及本教学平台布置的实际地形，本发明配套轨道线路的轨距可在287mm的基础上进行一定幅度的调整，从而能够在多轨距下进行实验用的轨道车辆的无线远程控制教学实验。

本发明一种可调轨距智能轨道车辆教学平台的实际使用方法如下：

实验用的轨道车辆的无线通信模块12收到远程无线智能控制子系统的指令后，把控制指令传输给车辆控制模块15，车辆控制模块15通过控制制动模块20和牵引驱动模块19，从而控制走行轮对16的转速，最终实现对实验用的轨道车辆运行的无线远程控制。受电模块18从第三轨受电后，把电力输送给电源逆变装置17。电源逆变模块17为传感器模块14、车辆控制模块15、牵引驱动模块19以及制动模块20提供电源。

上位计算机22根据给定的通讯距离、通讯频率、传输速度等参数，选择合适的数传电台24型号。同时，在MATLAB上搭建控制平台，并且将控制信号转换为相应的传输报文，然后通过数传电台24将传输报文传给下位计算机23，利用下位计算机23反馈误码率等信息。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。