[發(fā)明專利]一種用于鐵路電務的虛擬實景綜合實訓系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2022-11-01
• 公開（公告）號: CN115631668A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設計）人: 王勇軍;吳海波;周曉林
• 申請（專利權）人: 北京瑞威信通科技有限公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 申龍華

一種用于鐵路電務的虛擬實景綜合實訓系統(tǒng)。它將高速鐵路信號工程檢修標準VR展示及實訓，并根據(jù)學校畢業(yè)學生崗位特點，擴展實際操作和考核場景，所述虛擬實景綜合實訓系統(tǒng)的信號工程有6個場景：信號路基場景、信號橋梁場景、信號隧道場景、信號道岔場景、信號室內(nèi)場景、標準中間站場景，能實現(xiàn)360度立體展示沉浸式交互體驗；所述虛擬實景綜合實訓系統(tǒng)包括電務基礎實訓系統(tǒng)、電務檢修實訓系統(tǒng)、計算機聯(lián)鎖實訓系統(tǒng)三個部分。該實訓系統(tǒng)通過全部虛擬化場景建模技術設計3D虛擬實景模型，能營造沉浸式實訓體驗環(huán)境并實現(xiàn)設備的認知及實務操作，能實現(xiàn)鐵路電務技術人員的可靠培養(yǎng)，滿足鐵路電務人員的實訓需求。

技術領域

本發(fā)明涉及鐵路和城市軌道電務技術領域，特別是一種用于鐵路電務的虛擬實景綜合實訓系統(tǒng)。

背景技術

鐵路信號系統(tǒng)包括鐵路上用的信號、聯(lián)鎖、閉塞等設備，其任務是指揮行車、保證行車安全、提高運輸效率和改善操作人員的勞動條件，其信號包括區(qū)間信號、機車信號、自動停車、超速防護、速度自動調(diào)整及列車自動駕駛，鐵路電務主要指鐵路信號系統(tǒng)。

鐵路交通系統(tǒng)的安全高效運營，必須依靠一批高素質(zhì)的電務專業(yè)人才隊伍，鐵路交通企業(yè)職工隊伍中一半以上是技術工人，他們是企業(yè)的主體，他們的素質(zhì)高低直接關系到企業(yè)的生存和發(fā)展，因此，企業(yè)必須擁有一支高素質(zhì)的技術工人隊伍，無論是企業(yè)還是職業(yè)院校在技術人才培養(yǎng)時，都需要保證培養(yǎng)的人才都是技術過硬、技藝精湛，才能確保企業(yè)運轉(zhuǎn)安全、員工效率高。

由于我國高速鐵路、城市軌道交通信號系統(tǒng)安全管理及安全評估剛剛起步，處于標準規(guī)范引進及調(diào)整階段，系統(tǒng)安全管理及設備應用有待進一步提高，各個廠商及大專院校的鐵路電務設備安全管理、設備培訓體制不夠完善，缺乏統(tǒng)一規(guī)范的科學方法、技術和工具；同時，鐵路真實信號系統(tǒng)設備復雜、昂貴，很難通過實物構建完整的培訓演練系統(tǒng)；同時，高速鐵路、城市軌道的快速發(fā)展，使得鐵路電務相關實訓需求越發(fā)強烈。

另一方面，現(xiàn)代科學技術在職業(yè)仿真和考核領域的應用具有特別重大的意義和作用。隨著科技進步而發(fā)展起來的多媒體、仿真模擬、智能指導、計算機互動仿真、網(wǎng)絡仿真和虛擬現(xiàn)實仿真等技術大大促進了新型仿真檢修仿真技術的發(fā)展。仿真仿真系統(tǒng)資源多樣化，仿真通道遠程化，是當前仿真檢修預演仿真發(fā)展的方向。新型仿真檢修工藝流程輔助設計軟件將從單一性的、以語言文字為主的紙質(zhì)材料，向多樣化的方向發(fā)展。多媒體、仿真模擬和智能指導是當前發(fā)展的主要方向，可以使仿真檢修仿真更加便于理解、便于掌握，使仿真的內(nèi)容更有針對性，更簡捷、易懂，仿真效率大大提高。隨著多媒體技術、傳感器技術、特別是以計算機為基礎的可視化技術的發(fā)展，用計算機模擬外界環(huán)境對人的感官刺激開始成為可能。事實證明，人對圖像、聲音和動、觸感等感官信息的反應和理解能力遠遠大于對數(shù)字和文字等抽象信息的理解和反應能力。因此，把數(shù)字技術引入檢修仿真的各階段，將大大提高仿真的效率，提升仿真效果，避免安全隱患，而虛擬現(xiàn)實技術便是三維可視化數(shù)字技術不斷發(fā)展的產(chǎn)物。

虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，簡稱VR)是近年來出現(xiàn)的高新技術，也稱靈境技術或人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三度空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。

三維游戲既是虛擬現(xiàn)實技術重要的應用方向之一，也為虛擬現(xiàn)實技術的快速發(fā)展起了巨大的需求牽引作用。盡管存在眾多的技術難題，虛擬現(xiàn)實技術在競爭激烈的游戲市場中還是得到了越來越多的重視和應用。可以說，電腦游戲自產(chǎn)生以來，一直都在朝著虛擬現(xiàn)實的方向發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術發(fā)展的最終目標已經(jīng)成為三維游戲工作者的崇高追求。從最初的文字MUD游戲，到二維游戲、三維游戲，再到網(wǎng)絡三維游戲，游戲在保持其實時性和交互性的同時，逼真度和沉浸感正在一步步地提高和加強。

鐵道信號專業(yè)主要是培養(yǎng)從事軌道交通信號工的高級應用型工程技術人才，學生畢業(yè)后主要面向國鐵、地方鐵路、城市軌道交通、鐵路工程局、信號設備生產(chǎn)等用人單位；要求必須具備現(xiàn)場軌道交通信號設備的應用、安裝、調(diào)試等能力。