列车运行仿真是开展列车运行组织相关研究的基础环境和工具， 也是进行基础设施、设备配置方案评价的工具之一。 高速铁路列车运行仿真系统是一个从运输组织视角出发， 以我国高速铁路技术条件为依据构建的涵盖线路、信号、列车运行过程和计划的系统仿真工具。 系统提供了图形化的线路结构、工程数据（坡道、曲线等）、信号设备、联锁和闭塞方式等的配置工具， 在以上基础数据上，运用牵引计算，在日班计划（含列车到发时刻、到发线、动车组接续关系）的指导下， 驱动列车运行，改变信号设备状态，实现列车运行全过程的仿真。

         本系统针对列车运动复杂性和列车与信号系统间丰富关联性难以通过单一模型实现列车运行的精细化刻画问题， 提出了基于模块化的系统仿真方法和基于事件驱动的仿真对象管理和协调方法。通过捕捉系统中列车作业、 路网和信号系统之间的复杂交互关系，将整个系统划分为路网、信号、作业和列车运行子系统模块， 降低了复杂系统内部的耦合性，极大的降低了精细化刻画列车运行过程的难度。在此架构下， 实现了对联锁、CTCS-2级和CTCS-3级列控的仿真， 以及依据列车运行计划的车站进路管理与自动触发。 用户可通过参数文件配置不同种类动车组的牵引、制动以及基本阻力特性， 在按照牵引计算实现列车运动力学计算的基础上，仿真了司机驾驶的策略， 实现列车按照计划给定的运行时分控制列车在区间运行的过程。

         系统在实现列车和信号设备仿真的基础上， 也实现了自动和人机交互调度调整的功能。针对问题规模大、 求解复杂度高的列车运行自动调整求解困难的问题， 提出了基于时空速度网络的多商品流模型和拉格朗日松弛求解算法。 基于数学模型和优化算法，实现了列车运行调整场景刻画丰富、 调整粒度高、调整时间快、调整效果好等效果， 是提高列车运行调整和列车运行控制效果的重要手段。

         本项目的创新点在于提出了基于模块化的系统仿真方法和基于事件驱动的仿真对象管理和协调方法； 针对问题规模大、求解复杂度高的列车运行调整模型求解困难的问题， 提出了基于时空速度网络的多商品流模型和拉格朗日松弛求解算法。 系统将路网编辑、调度监督、列车运行仿真和列车运行调整集成， 基于良好的人机交互实现了行车调度指挥仿真的自动化和精细化。
系统具有以下特点：

一、 系统投入成本低。
         “高速铁路行车调度指挥仿真系统”采取了数据与模型分离的方式， 只需通过系统提供的工具配置好路网基础数据、信号设备数据、闭塞和联锁数据， 按照系统规定的格式导入相关计划，即可实现计划驱动下的，基于路网和信号系统的列车运行仿真。 通过输入不同的列车运行计划、动车组特性数据和调度命令即可实现不同场景下的列车运行仿真和调度指挥仿真， 整个系统只需要一台服务器和多台调度监督显示器和一台调度调整显示器即可，不需要其他硬件上的投入。

二、 系统的拓展成本低。
         “高速铁路行车调度指挥仿真系统”采取模块化设计的方式， 在该系统的使用过程中，系统拓展方便简单，只需根据不同的高速铁路线路、 沿线车站和信号系统的情况，拓展相应的基础数据结构就可以， 前期投入的服务器不受影响，不需要任何其他的投入。

三、 系统自动化程度高。
         “高速铁路行车调度指挥仿真系统”在调度调整中， 可以通过自动化方法调整列车运行线，并下达至列车运行仿真系统， 列车运行仿真系统将根据列车实时运行状态和新的运行计划重新计算控制列车运行， 并将相应信息反馈至调度调整界面和调度监督界面， 实现了操作的自动化和信息的闭环反馈。

调度调整人机界面

调度监督界面

基础数据编辑器