CRH1A-A 型动车组的列车控制管理系统（TCMS）是整车功能核心，其辅助供电模块需为厨房负载、开水壶、外接插座等提供稳定交流电，TCMS 通过多功能输入输出接口（MIO）控制接触器实现逻辑闭环。在 TCMS 软件迭代或故障修复后，传统实车测试存在显著问题：占用运营列车导致资源冲突、多角色协同使人力成本高企、高压场景下硬件损伤风险不可控。

针对上述问题，仿真测试系统核心需求明确：一是功能等效，1:1 还原实车 37 项关键逻辑，含接触器状态反馈、断路器动作等；二是实时性，与 TCMS 的 MVB 总线交互时延≤100ms；三是可维护，支持后续子系统扩展且故障定位≤30min；四是稳定性，连续 8h 运行时 CPU 占用≤60%、内存波动≤5%。

选用 LabVIEW 作为开发平台，其功能与需求高度契合。在实时总线交互上，支持 PXI 硬件架构与 Duagon D215 ESD+ MVB 板卡集成，通过 Instrument I/O 库直接实现数据收发，时延≤80ms；复杂逻辑建模依托图形化数据流编程与子 VI 模块化设计，将供电逻辑拆解为 4 个子 VI，复用率提升 60%；面向对象架构借助 Actor Framework，实现 8 个车级仿真实例独立运行，耦合度降至 0.3；实时监控与调试通过前面板及波形图表控件，故障复现效率提升 80%；多硬件兼容方面，通过 DAQmx 库实现工控机与外设交互，集成周期缩短至 7 天。

硬件以 LabVIEW 运行环境为核心，分三层搭建：核心控制层采用 NI PXIe-8880 工控机（Intel Xeon W-1290 CPU），安装 LabVIEW 2022 SP1 及 Real-Time 模块；总线交互层配置 6 块 Duagon D215 ESD+ MVB 板卡，每块支持 32 路数字 IO 信号交互；外设层含 UPS 电源（通过 Serial 库监控）、CRH1A-A 型 IDU 显示器（通过 TCP/IP 库同步）及对应线缆。LabVIEW 通过硬件抽象层封装标准化子 VI，工程师无需关注底层差异，直接调用模块即可控制硬件。

软件基于 LabVIEW Actor Framework，采用 “基类 - 子类” 设计：基础类库中，BaseSys Actor 含Execute.vi（处理订阅数据）与UpdateContent.vi（同步数据），BaseUI Actor 通过定时循环每 200ms 刷新界面并支持事件驱动；业务模块方面，辅助供电仿真模块创建 8 个 Actor 实例，用条件结构与状态机实现全流程仿真，IO 仿真模块通过数组操作映射 32 路 IO 信号，与 TCMS 交互周期 50ms；监控界面含操作界面（按钮与状态指示灯）和监控界面（波形图表与信号表格），支持故障手动触发与信号锁定。

依托 LabVIEW TestStand 工具链开展验证，功能上，TCMS “外接供电请求” 指令反馈时延 85ms，与实车一致，“接触器粘连” 故障复现成功率 100%；性能上，MVB 交互时延≤80ms，连续 8h 运行 CPU 占用≤55%、内存波动≤3%，故障定位≤20min。

直接效益显著，单轮测试成本从 3.2 万元降至 0.8 万元，降幅 75%，测试周期从 5 天缩至 2 天，年度效率提升 200%。同时具备扩展能力，复用现有架构可快速开发制动、外门仿真模块，为轨道交通 TCMS 子系统仿真提供工程范式。

硬件选型优先 NI PXI 系列与 LabVIEW 兼容设备；架构设计采用 “基类封装通用逻辑” 模式，将 MVB 交互等功能封装为独立库；性能优化通过队列分离界面刷新与核心逻辑，保障系统实时性。