铁路信号系统作为铁路运行的中枢神经,涉及众多的铁路信号专业知识和计算机、通信、电子等其他知识,系统复杂、综合性强。但是,传统纯实物铁路信号实验系统结构复杂、价格高昂,导致大多数院校难以支撑纯实物实验教学。铁路信号系统实验对理论教学和技能培训尤为重要,若教学中缺乏实验环节的支撑,则学生难以获得直观感受进而影响对铁路信号系统工作原理的深入理解。
因此,作者在长期实践教学的基础上,基于新一代信息技术以仿真方式开发了铁路(普铁和高铁)信号仿真实验教学系统。它主要以虚实结合方法模拟闭塞、联锁、调度、列控等系统基本功能,建设实验环节,例如闭塞-半自动闭塞和自动闭塞、联锁-进路控制、调度-界面显示、调度命令操作、分散自律控制模式、列控-车载控制模式、列车自动防护、列车自动运行等功能。目前,铁路信号系统仿真实验以线上线下相结合的教学模式为主(“高铁列车自动运行虚拟仿真实验”作为国家级一流虚拟仿真课程已经在国家虚拟仿真实验教学项目共享平台上线),其他实验采用线下模式或单机模式(网页、VR/MR等形式)。