城市轨道交通行车作业虚拟仿真实训系统的设计与应用
发布时间：2021-06-18 12:45
针对行车作业岗位培训目前面临的问题,基于Unity3D游戏开发引擎、虚拟现实技术和数据库资源管理技术的城市轨道交通行车作业虚拟仿真实训系统应运而生。介绍了该系统的开发流程、功能设计与实现。着重描述了该系统所使用的3D建模、虚拟场景优化、场景数据同步及虚拟现实等关键技术。该系统搭建了集教学、多岗位协同训练、全场景漫游和自动考评为一体的教学实训平台,将岗位任务引领、项目驱动等职业教育的教学理念融入到实践教学中,能激发学员的学习兴趣,进一步丰富了相关专业的实践教学资源。
【文章来源】：城市轨道交通研究. 2020,23(08)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１实训系统开发流程图??１）通过现场勘査、拍摄照片和视频等方式，收??互，开发全沉浸虚拟交互系统，进－步增强用户现??
作??站台屏蔽门故障处理??车站控制室??区间道岔??虚拟交互系统??图３实训系统建设的基础元素??２．３教学与考核功能?理和成绩考核统计分析；学生端可进行单机教学演??实训系统操作端分为教师端和学生端。教师?示、全场景漫游、设备操作训练和技能自测等，还可??端可设置故障和异常情况，进行实训分组、用户管?选择对应实训任务，迸行多人联机岗位协同训练。??正线、折返线等??各类型线路??区间信号机??区间疏散平台??注：ＡＴＳ为列车自动监控；ＬＯＷ为现场操作员工作站??图２实训系统结构框图??教学与考核系统??ＡＴＳ??终端??车站??ＬＯＷ??终端??完整的虚拟线??路及车站??虚拟列车??信号仿真系统??场景漫游系统??考教核学Ａ??虚拟交互系统??键??盘??鼠??标??虚??拟??模??头??拟??盔??驾??和??驶??手??舱??柄??转向架检查维护??ｉ列车空调检查维护??受电弓检查维护??蓄电池检查维护??Ｑｌｆｉｌ市画交通関?２〇２〇年??系统既要满足不同工作场景的仿真，还要实现虚拟??设备的交互和岗位操作的协同联动，既能实现单机??的自主训练，也能实现多人协同完成和处理各类突??发事件。为满足上述需求，开发实训系统需应用游??戏开发引擎、Ｕｎｉｔｙ３Ｄ和Ｖｉｓｕａｌ?Ｓｔｕｄｉｏ?Ｃ＃等软件来??构建系统总体架构。??实训系统结构框架图如图２所示。图２中的虚??拟线路及车站包含线路中的车站、车辆段，以及各??类线路、道岔、信号机等设备。相关基础元素如图３??所示。部分虚拟场景如图４所示。??城市轨道交通行车作业虚拟仿真实训系统??列车
高架、地面和??地下车站??车站机电设备操作??站台屏蔽门故障处理??车站控制室??区间道岔??虚拟交互系统??图３实训系统建设的基础元素??２．３教学与考核功能?理和成绩考核统计分析；学生端可进行单机教学演??实训系统操作端分为教师端和学生端。教师?示、全场景漫游、设备操作训练和技能自测等，还可??端可设置故障和异常情况，进行实训分组、用户管?选择对应实训任务，迸行多人联机岗位协同训练。??正线、折返线等??各类型线路??区间信号机??区间疏散平台??注：ＡＴＳ为列车自动监控；ＬＯＷ为现场操作员工作站??图２实训系统结构框图??教学与考核系统??ＡＴＳ??终端??车站??ＬＯＷ??终端??完整的虚拟线??路及车站??虚拟列车??信号仿真系统??场景漫游系统??考教核学Ａ??虚拟交互系统??键??盘??鼠??标??虚??拟??模??头??拟??盔??驾??和??驶??手??舱??柄??转向架检查维护??ｉ列车空调检查维护??受电弓检查维护??蓄电池检查维护??Ｑｌｆｉｌ市画交通関?２〇２〇年??系统既要满足不同工作场景的仿真，还要实现虚拟??设备的交互和岗位操作的协同联动，既能实现单机??的自主训练，也能实现多人协同完成和处理各类突??发事件。为满足上述需求，开发实训系统需应用游??戏开发引擎、Ｕｎｉｔｙ３Ｄ和Ｖｉｓｕａｌ?Ｓｔｕｄｉｏ?Ｃ＃等软件来??构建系统总体架构。??实训系统结构框架图如图２所示。图２中的虚??拟线路及车站包含线路中的车站、车辆段，以及各??类线路、道岔、信号机等设备。相关基础元素如图３??所示。部分虚拟场景如图４所示。??城市
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于VR技术的虚拟旅游系统的设计与实现[J]. 李亚娟,王海峰. 自动化与仪器仪表. 2019(09)
[2]基于Unity3D的电力培训虚拟现实系统设计与实现[J]. 董凤龙,陈虹伊,华旻磊,王轶华,田丰. 工业控制计算机. 2019(09)
[3]基于城市轨道交通调度指挥仿真系统的实验教学研究[J]. 张晓梅,鲁工圆,何必胜,谭永刚. 实验室科学. 2019(03)
[4]城市轨道交通视景仿真信号系统研究[J]. 邹少文. 城市轨道交通研究. 2018(01)
[5]城市轨道交通虚拟三维行车实训系统构建分析[J]. 颜月霞,吴晓华. 中国现代教育装备. 2016(19)
[6]城市轨道交通列车虚拟驾驶仿真系统[J]. 叶华平,姚军,钱雪军. 城市轨道交通研究. 2015(11)
[7]基于多媒体技术的3D建模方法与实践[J]. 朱悦,李文捷,丁仁源. 信息系统工程. 2015(04)
[8]多层次协同式实践教学平台构建与研究[J]. 崔宏巍,朱方来. 实验技术与管理. 2014(03)
[9]城市轨道交通ATC仿真实验教学创新[J]. 李健,林鸿睿,黄璐. 实验室研究与探索. 2013(08)
[10]城市轨道交通调度指挥仿真系统研究[J]. 卢曙光,齐磊,杨军. 都市快轨交通. 2009(05)
本文编号：3236685
【文章来源】：城市轨道交通研究. 2020,23(08)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１实训系统开发流程图??１）通过现场勘査、拍摄照片和视频等方式，收??互，开发全沉浸虚拟交互系统，进－步增强用户现??
作??站台屏蔽门故障处理??车站控制室??区间道岔??虚拟交互系统??图３实训系统建设的基础元素??２．３教学与考核功能?理和成绩考核统计分析；学生端可进行单机教学演??实训系统操作端分为教师端和学生端。教师?示、全场景漫游、设备操作训练和技能自测等，还可??端可设置故障和异常情况，进行实训分组、用户管?选择对应实训任务，迸行多人联机岗位协同训练。??正线、折返线等??各类型线路??区间信号机??区间疏散平台??注：ＡＴＳ为列车自动监控；ＬＯＷ为现场操作员工作站??图２实训系统结构框图??教学与考核系统??ＡＴＳ??终端??车站??ＬＯＷ??终端??完整的虚拟线??路及车站??虚拟列车??信号仿真系统??场景漫游系统??考教核学Ａ??虚拟交互系统??键??盘??鼠??标??虚??拟??模??头??拟??盔??驾??和??驶??手??舱??柄??转向架检查维护??ｉ列车空调检查维护??受电弓检查维护??蓄电池检查维护??Ｑｌｆｉｌ市画交通関?２〇２〇年??系统既要满足不同工作场景的仿真，还要实现虚拟??设备的交互和岗位操作的协同联动，既能实现单机??的自主训练，也能实现多人协同完成和处理各类突??发事件。为满足上述需求，开发实训系统需应用游??戏开发引擎、Ｕｎｉｔｙ３Ｄ和Ｖｉｓｕａｌ?Ｓｔｕｄｉｏ?Ｃ＃等软件来??构建系统总体架构。??实训系统结构框架图如图２所示。图２中的虚??拟线路及车站包含线路中的车站、车辆段，以及各??类线路、道岔、信号机等设备。相关基础元素如图３??所示。部分虚拟场景如图４所示。??城市轨道交通行车作业虚拟仿真实训系统??列车
高架、地面和??地下车站??车站机电设备操作??站台屏蔽门故障处理??车站控制室??区间道岔??虚拟交互系统??图３实训系统建设的基础元素??２．３教学与考核功能?理和成绩考核统计分析；学生端可进行单机教学演??实训系统操作端分为教师端和学生端。教师?示、全场景漫游、设备操作训练和技能自测等，还可??端可设置故障和异常情况，进行实训分组、用户管?选择对应实训任务，迸行多人联机岗位协同训练。??正线、折返线等??各类型线路??区间信号机??区间疏散平台??注：ＡＴＳ为列车自动监控；ＬＯＷ为现场操作员工作站??图２实训系统结构框图??教学与考核系统??ＡＴＳ??终端??车站??ＬＯＷ??终端??完整的虚拟线??路及车站??虚拟列车??信号仿真系统??场景漫游系统??考教核学Ａ??虚拟交互系统??键??盘??鼠??标??虚??拟??模??头??拟??盔??驾??和??驶??手??舱??柄??转向架检查维护??ｉ列车空调检查维护??受电弓检查维护??蓄电池检查维护??Ｑｌｆｉｌ市画交通関?２〇２〇年??系统既要满足不同工作场景的仿真，还要实现虚拟??设备的交互和岗位操作的协同联动，既能实现单机??的自主训练，也能实现多人协同完成和处理各类突??发事件。为满足上述需求，开发实训系统需应用游??戏开发引擎、Ｕｎｉｔｙ３Ｄ和Ｖｉｓｕａｌ?Ｓｔｕｄｉｏ?Ｃ＃等软件来??构建系统总体架构。??实训系统结构框架图如图２所示。图２中的虚??拟线路及车站包含线路中的车站、车辆段，以及各??类线路、道岔、信号机等设备。相关基础元素如图３??所示。部分虚拟场景如图４所示。??城市
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于VR技术的虚拟旅游系统的设计与实现[J]. 李亚娟,王海峰. 自动化与仪器仪表. 2019(09)
[2]基于Unity3D的电力培训虚拟现实系统设计与实现[J]. 董凤龙,陈虹伊,华旻磊,王轶华,田丰. 工业控制计算机. 2019(09)
[3]基于城市轨道交通调度指挥仿真系统的实验教学研究[J]. 张晓梅,鲁工圆,何必胜,谭永刚. 实验室科学. 2019(03)
[4]城市轨道交通视景仿真信号系统研究[J]. 邹少文. 城市轨道交通研究. 2018(01)
[5]城市轨道交通虚拟三维行车实训系统构建分析[J]. 颜月霞,吴晓华. 中国现代教育装备. 2016(19)
[6]城市轨道交通列车虚拟驾驶仿真系统[J]. 叶华平,姚军,钱雪军. 城市轨道交通研究. 2015(11)
[7]基于多媒体技术的3D建模方法与实践[J]. 朱悦,李文捷,丁仁源. 信息系统工程. 2015(04)
[8]多层次协同式实践教学平台构建与研究[J]. 崔宏巍,朱方来. 实验技术与管理. 2014(03)
[9]城市轨道交通ATC仿真实验教学创新[J]. 李健,林鸿睿,黄璐. 实验室研究与探索. 2013(08)
[10]城市轨道交通调度指挥仿真系统研究[J]. 卢曙光,齐磊,杨军. 都市快轨交通. 2009(05)
本文编号：3236685
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