地铁信号设备仿真模拟演练系统

地铁信号及车辆设备仿真模拟演练

系统技术说明

一、软件平台构成及功能

1、软件平台构成

本软件平台由“服务器管理子系统”、“客户端子系统”、“系统专用浏览器系统”，共三个子模块组成。

（1）服务器管理子系统功能：服务器数据库配置，管理服务配置，任务安排配置。

（2）客户端子系统功能：模型数据、静态数据库、动态数据库及各类效果插件。

（3）系统专用浏览器模块功能：保证大容量的三维数据高速浏览，可靠地传输，实时信息加密，实现特殊光影效果。

2、系统功能

本系统采用虚拟现实技术、全网络覆盖、全三维交互仿真地铁信号及车辆设备的原理、动作过程，模拟现场设备动作，真实再现现场环境，代替地铁信号及车辆实验设备，主要用于我国地铁现场职工、高等院校、研究机构、培训机构关于对地铁信号及车辆系统的教育培训，从而缓解地铁培训机构压力。

城市轨道交通正在我国迅速发展。由于目前地铁的密度大，相应的安全标准要求极高。地铁信号及车辆系统存在设备结构复杂、维修

时间紧迫、现场演练困难、维修人员缺乏经验、缺乏相关标准维修流程等问题。传统的职工培训模式完全不适用于现有地铁的培训。使VR-T仿真系统成为解决国内地铁现场培训问题的最先进方式，替代现有传统职工培训模式。

以下是系统功能体系图：

本套软件具有以下鲜明特色：

（1）研究地铁信号及车辆设备（转辙机，信号机，计算机联锁设备，车辆）工作原理，日常维护作业程序，提出仿真模拟演练系统实现方案。

（2）研制了智能化的VR-T专业浏览器，用于本软件平台的专门应用。

（3）用计算机实现地铁信号及车辆设备操作的完全三维软件仿真，从而节约成本，无需建实验室。

（4）在局域网环境下，实现多用户任意计算机终端登陆后，都可以使用本系统的全部仿真功能。

（5）开发BS嵌套CS架构和BS三维引擎，真正实现网络环境浏览器方式的三维仿真。计算机终端采用浏览器方式，使用简单方便，同时具备CS的速度与功能。

（6）在一个软件平台下，实现不同设备的仿真。当增加新设备后，可单独开发该设备的仿真模块即可，完全满足现场的各种培训需求。

（7）针对每个地铁信号及车辆设备建设三维仿真练习库，试题库，改变传统的学习考试方式，实现了地铁信号及车辆设备练习、考试的实做仿真，并实现实做考试的自动评分。

（8）开发适合地铁培训需求的仿真模拟演练管理平台，自动记录、统计、查询学员的学习时间、练习内容、考试成绩等。

二、主要模块及技术说明

本模块的内容分为学习、练习、考试三大部分，每个模块的内容相通但侧重点不同。学习模块侧重于讲解和分析，练习模块侧重于在有提示的的情况下指导学习者进行检修作业或故障处理的实际操作，考试模块是在规定时间内完成某部分的检修或处理具体故障。学习和练习的主要内容包含如下：

1、采用先进的虚拟现实技术完整模拟了地铁信号及车辆设备内部结构组成，可以拆分设备主要元器件，可以旋转、可以放大和缩小，方便学习者从任意角度观察和理解设备结构。

2、通过充分研究地铁信号及车辆设备的结构，制作了地铁信号及车辆设备内部动作原理和外部动作原理。尤其是内部原理是正常情

况下无法观察到的，通过本软件的透视技术完全可以直观的理解。

3、对地铁信号及车辆设备的电路系统进行研究之后，选用最直观的动画表现方式将电路提炼为单独电路进行讲解，使学习者在理解电路原理时能抓住重点，抽象出整体概念，方便记忆。

4、本模块在大量研究了地铁信号及车辆设备检修方式的特点，结合现场技术人员的优秀经验，提炼和总结出当前最优化，最合理的地铁信号及车辆设备检修作业程序。使学习者迅速掌握检修流程，检修部位，检修标准。充分保证了检修质量，提高了检修效率，有效减少漏检漏修现象的发生。同时采用三维的表现形式突出本软件可以仿真模拟操作的特点，使学习者身历其境一般的对设备进行检修，训练和提高学习者发现处理设备质量问题和设备隐患的能力，让学习者在轻松有趣的状态下迅速掌握正确的检修作业方法和思路。

5、本模块最为强大的功能是在地铁信号及车辆设备故障处理部分的模拟仿真。地铁现场管理严格，根本不可能对职工进行故障处理的实做培训，使得职工最为重要的故障处理能力长期得不到提高。为了解决这个现场运营与职工培训之间最突出的矛盾，本软件在大量分析和调研的基础上，真实表现控制台现象，室内故障现象，讲解查找问题的思路和方法以及处理流程。细分了故障类型，通过现场采集和实验，保证故障判断和处理方法的正确性，规范了查找故障的思路和方法。在表现形式上采用了三维动画和平面动画的结合，将电路中继电器的复杂接点以及室外电缆盒内复杂配线情况都清晰，真实的反映出来。使学习者在没有机会接触到现场故障的情况下得到接近真实情

况的练习机会。

6、可以在服务器管理端设定进行一次完整的检修作业过程，也可以进行某一具体单项作业的考核。自动评判分数，并对考试人员、时间，地点，用时，分数等数据自动统计、记录，提供强大的查询和筛选功能。

通过接受以上的培训之后，学习者会对整体地铁信号及车辆设备有一个清晰的概念，并且掌握了标准的检修作业程序，同时

具备了处理常见故障的能力。

三、演练模式

本系统设计三种演练模式、开放模式及任务模式，完全满足现场培训演练需求。

1、场景模式

用户以三维场景方式登录，学练考三维仿真场景库对学员开放，学员可根据自己实际情况自主选择演练内容，不统计，不计分。进入实景场景，在场景中选择相应的设备，选择学练考，进行演练。

2、开放模式

用户以菜单方式登录，学练考三维仿真场景库对学员开放，学员可根据自己实际情况自主选择演练内容，不统计，不计分。用户登录，浏览设备菜单，选择相应的设备，选择学练考，进行演练。

3、任务模式

管理人员根据培训计划需求，网上定制发布学员培训任务，并对演练内容、时间及成绩进行统计。

管理员登录后台管理系统，选择需演练的学员，选择学习任务，在学习三维场景库中分配学习任务；选择练习任务，在练习三维场景库中分配练习任务；选择考试任务，在考试三维场景库中分配考试任务。发布学员的演练任务。

学员登录，选择任务，按要求完成任务中的学练考任务，并对演练内容、时间及成绩进行统计