利用计算机仿真技术可以针对复杂的轨道交通系统建模，揭示系统内多维随机要素的状态及其相互作用规律，为轨道交通的规划设计和运营管理提供有效的技术支撑和可行方案。

本书全面系统介绍了Open track的基本操作方法和轨道交通系统建模仿真理论和方法，内容包括Open track软件的安装与设置，基础设施建模与管理，列车运行线网数据结构，车辆管理，运行线与列车时刻表，仿真与数据输出等，并通过实际案例的讲解，使读者可以快速上手，熟悉软件的功能和仿真分析方法。

计算机仿真借助计算机技术、 多媒体技术、 信息合成技术等诸多高新技术, 对复杂真实系统的运行过程或状态进行数字化模拟, 具有安全、 高效,可改变时间、 比例尺等优点, 已成为分析、 设计、 运行、 评价的重要工具,广泛应用在各行业、 各领域。轨道交通是一个多专业多工种配合工作、 围绕安全行车这一中心任务

组成的有序联动、 时效性极强的系统。 因此, 借助计算机仿真技术, 模拟轨道交通系统及其子系统的运作过程, 再现轨道交通系统的时空变化, 对轨道交通系统的结构、 功能、 行为过程和行为特征进行模拟, 分析预测轨道交通系统安全运营的影响因素, 为轨道交通规划、 设计、 建设、 运营和维护的全生命周期提供有效的技术支撑和可行方案。
OpenTrack 软件是瑞士联邦研究院开发设计的专注于轨道交通领域解决网络化轨道运营的专业仿真软件, 可以对铁路基础设施、 时刻表进行仿真、优化和管理, 适用于各种规模铁路网络的需求分析、 规划设计和优化, 既可以微观模拟单辆列车对某一股道的占用情况, 也可以用于路网能力分析,真实地呈现铁路网全系统运行情况, 实现列车运行过程自动仿真, 是轨道交通专业运营管理人员优化设备利用及提高系统效率的有效工具。
本书 全 面 系 统 地 介 绍 了 轨 道 交 通 系 统 建 模 仿 真 理 论 和 方 法, 以 及OpenTrack 软 件 的 操 作 方 法, 内 容 包 括: 轨 道 交 通 仿 真 理 论 基 础、OpenTrack 软件介绍、 基础设施建模与管理、 列车运行线网数据、 列车数据管理、 车次与列车时刻表、 仿真运行与数据输出、 应用实例等, 使读者可以快速上手, 熟悉软件的功能和仿真方法。
本书是在我国轨道交通大发展的需求背景下编写, 基于轨道交通规划设计与运营管理的实际需求, 具有较好的实践指导作用。 本书内容翔实,结构清晰, 力求做到理论与实践紧密结合, 适合作为普通高等院校交通运
输 (轨道交通) 和交运工程 (轨道交运) 专业的教材, 也可供相关科学技术领域的科技人员、 教师和研究生学习参考。
本书在编写和出版过程中, 得到北京星竹科技发展有限公司、 北京联合大学城市轨道交通与物流学院、 北京联合大学教材出版资金的大力支持,在此谨向有关老师和部门致以衷心感谢。本书编写过程中参考了大量书籍、 期刊和论文资料, 谨向被引用的书刊和资料的作者致以诚挚谢意。虽然在研究过程中, 我们付出了大量心血, 但由于水平所限, 疏漏与不妥之处在所难免, 欢迎专家与读者批评指正, 也期待在轨道交通仿真领域能与更多的研究者进行交流和探讨。
编 者
2022 年 4 月

目录

第1章 轨道交通仿真的理论基础
1.1 计算机仿真技术
1.2 计算机仿真技术在轨道交通中的应用
第2章 Opentrack软件介绍
2.1 Opentrack软件简介
2.2 Opentrack软件工作流程 
2.3 Opentrack软件安装
2.3.1软件安装要求
2.3.2安装准备-环境变量设置
2.3.3 Opentrack软件安装过程
2.4 Opentrack软件注册
2.5 License转移安装
第3章 基础设施建模与管理
3.1运行Opentrack软件
3.2 Opentrack软件的数据管理
3.3用户参数设置
3.4顶点
3.4.1双顶点
3.4.2顶点创建与设置
3.5轨道
3.6安全区段
3.7 互斥轨道
3.8 连接顶点
3.9 信号
3.10 车站
3.11供电区域
3.12 测量窗口及辅助显示图标
第4章 列车运行线网数据
4.1列车运行线网数据结构
4.2 区段
4.3列车折返
4.4 进路
4.5运行线路
第5章 车辆管理
5.1 列车管理
5.2 机车管理
5.3 列车阻力计算
第6章 运行线与列车时刻表
6.1 运行线(Courses)
6.2 列车时刻表数据
6.3 列车衔接（Connection）
6.4 列车折返
第7章 仿真与数据输出
7.1仿真计算基础
7.2移动闭塞信号系统
7.3 Open track中的调度模式
7.4 仿真运行
7.5 仿真结果输出
第8章 应用实例
8.1地铁7号线介绍
8.2 基础设施建模及车辆数据输入
8.3 运行线及列车时刻表设置 
8.4 运行仿真数据输出
8.5 大小交路套跑运行方案仿真
8.6 事故下列车运行组织仿真

于丽杰，北京联合大学城市轨道交通与物流学院教师，所属专业交通运输，博士研究生，副教授。本科毕业于内蒙古工业大学机械制造工艺与设备专业，硕士毕业于大连理工大学机械电子专业，博士毕业于北京工业大学机电学院。2000年至今在北京联合大学任教，一直从事计算机和交通运输专业课教学，担任交通运输专业负责人，主持专业核心课程建设，主持和参研多个科研项目，发表多篇专业相关论文。

张益农，北京联合大学城市轨道交通与物流学院副院长，所属专业电气工程控制科学与工程方向，硕士研究生，教授。本科毕业于内蒙古工业大学电气自动化及计算机应用 ，硕士毕业于清华大学 控制科学与工程。2004年至今在北京联合大学任教，主持及作为主要完成人完成的科研项目30余项，发表学术论文20余篇，其中以第一作者或通讯作者发表的核心期刊以上论文12篇；获得专利15项；主持教指委教改项目、校级教改项目5项；主编教材3部。

本书适合作为普通高等院校交通运输(轨道交通)和交通工程(轨道交通)专业等轨道交运相 关专业的教材,也可供相关科学技术领域的科技人员、教师和研究生学习参考。