南京地铁模拟实作及考试系统的应用

南京地铁模拟实作及考试系统的应用
作者：刘建飞
来源：《科学与信息化》2017年第19期
摘要本文结合作者多年来的工作经验主要介绍了地铁模拟实作及考试系统的相关问题，仅供参考。

关键词南京地铁；模拟实作；考试系统；应用
1 系统背景
南京地铁一号线在2005年5月正式通车，南京是中国大陆第六个建成并运营地铁的城市。

截至2016年1月，南京地铁已开通运营6条线路，线路总长225.4公里，地铁线路长度居全国第四，日均客流量超过225万人次。

随着运营线路的不断延伸，管理范围的不断扩大，运营公司员工数量也成倍增长，目前已达到万人的规模，平均年龄仅27岁。

面对如此规模和年轻的员工队伍，如此重大的运营压力，如何使员工快速成长，成为各个岗位独当一面的能手，是摆在南京地铁运营公司培训部门面前的一道难题。

而传统的线下培训及考试模式，由于效率低下，操作性不强，已逐渐无法满足企业的需求，主要表现在以下几个方面：
1.1 员工驻地分散，组织培训效率低下
由于地铁员工工作分散在各个车辆段和车站，每次集中培训路上需要花费大量的时间，同时培训组织者需要协调培训场地等各种资源。

1.2 实训资源有限，阻碍培训工作的开展
对于多数岗位来说，书面培训只是一个基础，真正要满足岗位的需要，必须要有大量的实际操作培训，这就需要大量的实操设备，尤其是乘务和站务两个岗位，员工数量超过了5000，根本不可能购买如此规模的车站设备和列车供培训使用。

同时，由于实训资源有限，员工根本无法自行进行练习，对培训效果进行巩固，阻碍了员工技能的提升。

1.3 费时耗力，考试组织效率低下
考试作为评估培训效果的一种方式，其结果可用于员工的晋升以及职业技能的鉴定等。

传统的书面考试需要人工组织出卷，人工进行改卷，实作考试需要考官全程监考，记录员工的每一步操作，考试结果还要进行统计，耗费大量的人力和物力，且效率低下。

基于此，南京地铁迫切需要建设一套实用的信息系统，实现员工实训的虚拟化、实作练习的定制化和晋升考试的自动化，为企业人才的快速培养提供支撑。

2 系统主要功能介绍
系统主要由乘务模拟驾驶功能模块、站务LOW信号模拟功能模块和理论知识考核功能模块三个部分组成[1]
2.1 乘务模拟驾驶功能模块
乘务模拟驾驶功能模块，是以真实列车运行情景为参考，进行地铁车辆模型、地铁车站、地铁线路、隧道进行三维建模。

构建好视景之后，把视点选择在驾驶室，通过数据驱动，能够重现列车运行环境。

系统已经实现了包含自动驾驶、接触网异物应急演练、牵引制动故障、动态检车等十余种3D模拟场景，一方面可以培养列车司机的驾驶技能；另一方面可以模拟列车驾驶过程中出现的各种故障，考察列车司机的面对突发事件的应急处置能力，其主要特色有以下几点：
（1）逼真的列车驾驶仿真环境
系统采用3D仿真技术能为用户提供视觉、听觉等感官模拟，逼真的仿真了列车驾驶视景、声音和运行等部分。

此外还能模拟真实世界无法经常出现的场景对学员进行培训和教学，比如火灾、地震等，从而提高学员学习的效果。

（2）精确的列车操纵功能仿真
列车操纵功能仿真包括正常运行条件下和故障条件下列车操纵功能仿真。

驾驶仿真器可以模拟列车启动、加速、惰行运行、制动停车等各种工况下的全部操纵；同时驾驶仿真器具备精确的列车动力学计算功能，具有精确的牵引加速度性能和制动减速性能，使列车惰行、加速、上下坡和过弯等的效果同真车运行一致。

（3）实作考试题库的可视化自主配置
针对模拟实作考试部分，系统支持题目的可视化配置，可将驾驶、检修的每一步操作步骤设置为考点，从而形成各式各样的考题，达到学员考核的目的。

（4）智能化的自动阅卷功能
目前，列车司机的实作考试采用真实列车的方式，每辆列车只能供一人考试，且考官需要全程监考记录考生的每一步操作并做出评分，本系统有自动阅卷评分的功能，考生答题完成后能够立即查看分数，极大节省了阅卷老师的时间。

（5）支持系统功能可扩展性
系统采用模块化、组件化的体系结构，具有灵活的扩展性和广泛的适应性，确保系统能够满足用户在业务功能扩展方面的需求。

2.2 站务LOW信号模拟功能模块
站务LOW信号模拟功能模块，以南京地铁一号线全线线路为数据基础，模拟西门子ATC 地铁信号系统的全部操作和显示功能。

模拟列车可以按照时刻表运行中的过程变化，模拟信号各种故障的表示、故障情况下的应急处置及恢复处理过程。

与乘务模拟驾驶功能模块一样，该模块完全仿真了南京地铁LOW系统操作面板，可以实现自主创建试题，并根据设定好的答案步骤自动评分，满足了培训人员的考核需要。

2.3 理论知识考核功能模块
理论知识考核功能模块，建设集中化的题库管理平台，实现在线考试、在线阅卷、自动评分、实时监考等功能，实现无纸化考试，以节省人力、物力，该功能模块有以下特色：
（1）实现了安全高效全面的题库管理
支持题型自定义功能，允许用户基于创建各种题型；支持Excel格式的批量导入功能；提供高效率的相似性检查功能，避免试题重复输入。

（2）优化的在线练习和学习环境
该系统具有学员自主练习的功能，解决了员工分散导致的集中培训难的问题，为员工提供了在线的、实时的、有组织的学习资源和环境；解决了在有限的预算下，满足员工迫切的培训需求的问题，降低培训、学习、考试成本。

（3）智能化的自动阅卷功能
该模块有自动阅卷评分的功能，考生答题完成后能够立即查看分数，极大节省了阅卷老师的时间。

（4）严格的防作弊机制
该系统具有IP登录防护功能，并设置了作弊管理以及考试监考模块，同时针对考生与教师账号的权限有着严格的划分，后台方面对系统的数据进行了加密处理，为考生提供一个公平公正的考试平台。

（5）完善的考试统计分析
系统提供了考试情况统计、易错题统计、知识点统计分析、分数区间统计等多张统计统计分析报表，便于考生进行学习总结，以及方便教培人员进行统计分析。

3 系统的使用价值
南京地铁模拟实作考试系统的使用，实现了乘务、站务等核心岗位实作培训的常态化，实现了理论考试的自动化，员工层面可以自主安排随时就自己的薄弱点进行练习，教培人员可以快速安排培训和考试的实施，大大提高了培训工作的效率和培训效果，同时节省了大量的人力物力，促进了企业人才的培养。

参考文献
[1] 何霖.城市轨道交通企业信息系统的建设和应用[M].北京：人民交通出版社，2015.。