[發明專利]鐵路調車3D仿真實訓考評系統

在審

• 申請號: 201710535866.6
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107481574A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 范書恒;馮軍華;高增懷;田博堅;王立中;候習洪;楊青平;梅小龍
• 申請（專利權）人: 河北信成發科技有限公司
• 主分類號: G09B9/04
• 分類號: G09B9/04;G06F3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及列車調車模擬技術領域，更具體的，涉及鐵路調車3D仿真實訓考評系統。

背景技術

調車是鐵路系統為了解體、編組列車或摘掛、取送車輛等目的而使機車車輛在鐵路線路上移動的作業。它是鐵路行車工作的基本內容之一，是鐵路系統內勞動強度較大、工作危險性較高的作業工種。無論客運貨運列車都有此工種，只是強度不同。在解體調車工作中，工作人員需將車列或車組中的車輛按一定要求分解到各指定的股道線路內。在編組調車工作中，由工作人員根據有關規定將車輛編成車列或車組。在摘掛車輛的調車工作，為列車補充車輛（補軸）、減少車輛（減軸）、換掛車組或摘掛車輛。在取送調車工作中，由作業人員向作業地點取送車輛。此外，還有車列和車組轉場、貨車的檢衡、場內車輛整理等調車，以及在站線上放行機車等作業。

由于調車工作具有全天候動態作業的特點，不管是炎炎夏日還是風霜雨雪，調車人員都需在露天場所24小時倒班不間斷作業。同時，在調車作業中，調車人員往往要在移動的車列中進行瞭望、摘鉤、連掛等工作，工作充滿了危險性。在炎炎夏日，軌道內的溫度可高達60攝氏度，超高的勞動強度容易造成工作人員脫水、中暑等；在寒冷的冬天，列車車廂攀爬扶梯容易結冰，工作人員在運行的車輛中攀爬扶梯時極易打滑帶來人身傷害。嚴寒季節，經常發生調車人員的工作手套與列車車廂攀爬扶梯凍結在一塊的情形。不過調車人員最討厭的是雨季，頂風冒雨作業時，雖然穿著雨衣難以淋濕外套，但由于雨衣不透氣，每次作業完畢后，全身必然被汗水所浸透。尤其是遇到雨雪天氣時，無論白天還是夜間，工作人員都要攀爬在行進的車輛中，冒著夾著雪粒子的綿綿細雨開展作業，在有電氣化區段作業時，上面有高壓接觸網，更是十分危險，可以說調車員工種是車務系統中最艱苦的工種。

面對當前繁重的調車作業壓力、調車作業人員專業技能欠缺、調車作業人員高強度的培訓任務及調車作業過程中的事故頻發，盡快提升調車作業人員作業技能及安全作業標準，緩解調車作業培訓人員繁重的培訓壓力已經刻不容緩了。鐵路3D調車仿真實訓考評系統正是為了解決這些難題，通過VR虛擬現實技術，利用電腦模擬產生三維空間的虛擬調車作業場景，直觀動態顯示調車作業，讓學員在提供視覺、聽覺、觸覺感官的模擬體驗中完成調車作業，可顯著提高使用和培訓效果。為鐵路調車帶來全新的培訓理念，能夠在較短的時間周期內，迅速提升調車作業人員的技能和安全意識。

發明內容

發明要解決的技術問題

本發明提供了鐵路調車3D仿真實訓考評系統，通過VR虛擬現實技術，利用電腦模擬產生三維空間的虛擬調車作業場景，直觀動態顯示調車作業，讓學員在提供視覺、聽覺、觸覺感官的模擬體驗中完成調車作業，可顯著提高使用和培訓效果。

技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

鐵路調車3D仿真實訓考評系統，其特征在于：包括應用服務器、客戶端、數據池、數據庫、考評管理系統，所述的應用服務器將接收的若干個客戶端所反饋的信息進行分發；所述的應用服務器將客戶端傳輸過來機車、信號機、道岔等設備狀態信息與數據池進行通信，客戶端通過讀取數據池的信息對站場內固有設備的狀態實時更新；所述的應用服務器將試題流程、分值及學員信息寫入數據庫中；所述的應用服務器將管理消息分發給考評管理系統。

應用服務器包含任務控制器和列車控制器，任務控制器能夠直接控制道岔轉換、信號顯示、貨場大門開閉，以腳本方式控制站場調機、人員作業內容；列車控制器接受任務控制器控制，負責初始化站場機車車輛、車列編組及控制調機行為。

考評管理系統分為訓練模式和考評模式，通過讀取數據庫信息實時顯示答題流水及分值內容；考評管理系統能夠隨機分配人員及試題；在所述的訓練模式下，組建一個班組后，由調車長選擇調車作業任務，確認所有客戶端上線后進行調車作業任務的練習；在所述的考評模式下，組建一個班組后，教師通過考評管理系統確認各客戶端連接狀態，確認無誤后教師由考評管理系統統一下發調車作業任務并進行考評記錄。

客戶端以VR方式顯示站場作業情景，每個班組各客戶端通過NetWork實現各客戶端的同步顯示，客戶端的實時操作會發送給應用服務器；客戶端所有設備的狀態通過讀取數據池獲得并實時顯現出來；客戶端的使用方法有兩種模式：在所述的練習模式下，客戶端通過自主選擇班組和崗位，由調車長確定當前調車作業任務并開始作業過程；在所述的考核模式下，客戶端通過自主選擇班組和崗位后，等待考評管理系統下發調車作業任務，獲得開始作業指令后方可答題。

數據池與應用服務器通信，實時獲得站場設備狀態并更新數據池中的數據。