为轨道交通的安全运营提供保障支持——北京欣远诚业仿真模拟器及培训一体化解决方案

北京欣远诚业科技有限公司是国内领先的仿真模拟器产品及培训解决方案提供商。由欣远公司自主研发的地铁／机车驾驶模拟器。弥补了传统培训方式运用真实产品、真实环境无法对培训人员进行所有科目训练要求的缺陷，通过地铁／机车驾驶模拟器产品体系可为驾驶员或其它受训人员提供：正常驾驶、故障及突发应急情况处理、救援与被救援、列车司机室及车厢一体化训练等培训，大大缩短驾驶员的培训周期，提高培训的效率。降低培训的成本，特别是在故障和应急培训上具有不可替代的作用。     

基于SQLServer数据库的CRH3型动车组模拟驾驶仿真系统教员管理设计

CRH3型动车组是目前中国铁路系统中应用最广泛的动车组车型之一。动车组模拟仿真驾驶器是国内外很多高校、科研及铁路培训机构广泛使用于列车模拟驾驶教学、训练及考核的设备。该设备高度模拟真实司机驾驶室环境,主要用于铁路司机的教学演练及示范,能够很大程度提高相关行业在铁路司机教学和培训方面的效率。动车组模拟驾驶系统为满足高校教学需求在其定制软件中需设计含有教学管理功能,以方便对于学员的信息和相关数据进行管理,而学员信息的数据部分一般是以数据库形式存储在服务器后台。本文具体围绕基于SQLserver的教学管理信息数据库的设计和实现进行阐述,就相关系统模块功能的完善提出合理化建议和方案。     

动车组制动系统虚拟维修系统关键技术实现

为提高动车组司机和随车机械师应对途中制动系统突发故障的能力,提出一种虚拟维修系统.系统运用3DS MAX建模软件实现模型的构建,运用VRML中的基础节点,实现了场景中模型的层次结构,从而构建了虚拟环境中的场景模型.运用Java Script节点,实现了虚拟环境下维修操作的人机交互技术.运用Delphi7搭建系统平台,构建一个生动直观的虚拟维修系统.最后通过CRH5型动车组制动系统紧急制动不缓解故障虚拟维修过程,验证了该系统的可行性.     

动车组司机室人机几何适配性设计规范应用研究

从人机工程学角度出发,针对驾驶座椅选择、驾驶空间设计与驾驶视野校核等方面的几何适配性问题展开讨论,明确了CRH系列动车组司机室人机几何适配性设计所遵循的标准.得到的结论可用于CRH动车组司机室几何适配性设计中,为贯彻UIC 651的相关规范提供方法保障.     

基于Unity3d的变电站虚拟仿真培训系统构建

针对目前电力培训难以满足受训人员在变电站现场实际操作与设备学习,且系统功能单一,受训人员体验度不高,培训效率低下等问题,构建了一套基于Unity3d的变电站虚拟仿真培训系统.通过3D建模、场景搭建、脚本逻辑设计、功能模块开发等实现了在虚拟变电站漫游巡视、设备学习、故障重现、模拟演练、答题考核等培训功能.测试结果表明,该系统具有良好的沉浸感和交互性,可降低培训成本,实际应用效果良好.     

大功率交流内燃机车自动视频监控及记录系统

介绍了自动视频监控和记录系统在大功率交流内燃机车上的构成及应用.采用在车前、车后、车内等部位安装多路摄像头,并可对机车的运行状态的图像和数据进行显示、记录、同步回放或分类检索的方式,使司机能及时从操纵台的显示屏了解到车内各机械间和前后方道路的情况,避免了以往司机必须亲自进到各设备间对部件进行定期故障检查的情况,也提高了车外环境监控的准确性.这样不仅降低了司机的工作强度,还提高了监控的全面性和行车的安全性,特别对于目前铁路机车驾驶由正、副司机操作改革为单司机值乘的方案具有重要的适用意义.     

车辆驾驶模拟器道路场景中的交通标示设计

针对虚拟现实技术在驾驶仿真上的应用与设计问题,提出了虚拟视景中交通设施的设计思想.在国家道路设计相关强制性国家标准的基础上,结合虚拟现实技术特征,从汉字的视认性、标志设置、标线设计3个方面对虚拟交通设施模型的设计方法进行了探讨和研究.     

CRH3型动车组故障诊断代码编码规则研究

在分析研究CRH3型动车组普遍采用的故障诊断代码编码规则的基础上,对其编码规则进行了改进,并提出了新的故障诊断代码编码规则：“四位故障编码规则”和“五位故障编码规则”.通过对比分析,讨论了故障诊断编码规则各自的优缺点,最终提出：新四位故障诊断代码编码规则具有“采用了《通知》规定的系统划分方法,扩充了故障等级编码的取值,保证每个子系统都有足够的故障诊断代码”等优点,故建议在CRH3型动车组故障诊断系统中采用.     

基于VR技术的标准动车组虚拟检修系统设计

为了解决传统动车组检修设计和培训方式效率低、周期长和难于理解等问题,满足信息时代快速响应动车组制造企业、检修基地大批量产品检修培训和作业要求.针对标准动车组模块化设计制造特点,提出了模块化LOD检修模型构建方法、基于模型与仿真驱动文件分离方法、复用性虚拟检修仿真生成方法,实现并应用了基于虚拟现实的标准动车组虚拟检修系统.应用结果表明:虚拟检修系统提高了模块化产品检修仿真的生成效率,使检修内容更加明晰,减少了操作真实样机进行检修设计和培训的成本,提高了检修效率.     

基于注意力分配的高铁操纵台界面布局优化设计

为了研究驾驶员在高铁操纵台界面的注意力分配情况，以达到优化高铁操纵台界面布局设计的目的，采用CRH380D列车仿真平台，通过模拟驾驶实验的形式测定成都机务段动车运用车间14名驾驶员的注意力分配情况. 首先，将驾驶员的值乘过程分为发车准备、正线行驶、停车制动3个任务；其次，从视觉层、行为层、心理层3个维度出发，分别采集被试在3个任务中的眼动数据、操作轨迹、NASA-TLX量表主观工作负荷；最后，结合与被试的深度访谈，得出驾驶员对CRH380D列车操纵台界面的注意力分配情况. 研究结果表明:在CRH380D列车操纵台目前的界面布局设计中，驾驶员在执行驾驶任务时注意力分配最高的为ATP，其次为TCMS1；水平操纵面上21个开关按钮中，占用注意力较多的为开车门、停放制动和升弓、降弓按钮；眼动轨迹图与操作轨迹图比较复杂，驾驶员的主观工作负荷相对较高；根据实验结果总结出高铁操纵台界面布局设计的4条原则及一些相应的设计建议，并以CRH380D列车为例，得出其操纵台界面布局优化设计方案.      

CRH5型动车组碰撞吸能结构研究

结合我国现有动车组端部吸能结构现状,介绍CRH5型动车组车体结构、碰撞吸能工况类型、车体碰撞仿真模型及碰撞吸能性能分析、碰撞吸能元件的材料和结构.对我国高速动车组吸能结构设计具有指导意义.     

汽车驾驶模拟器推广应用的成本效益分析

借助汽车驾驶模拟器仿真技术对驾驶人员进行训练,具有十分重要的意义,不仅能有效缓解目前我国汽车驾驶培训系统面临的压力,而且可以避免环境污染,减少能源消耗,降低培训成本。就汽车驾驶模拟器参与驾驶培训与传统单一实车培训进行对比分析,从成本、效益的角度上探讨了推广应用汽车驾驶模拟器的经济性和可行性。     

牵引电动机无速度传感器带速重投解决方案

为了解决无速度传感器交流牵引传动系统带速重投问题,在分析列车运行状态及牵引电机带速重投问题产生原因的基础上,提出了在列车正常运行中利用再生发电状态取代惰行工况的解决方案,并利用Matlab/Simulink仿真验证了该方法的有效性.以动车组CRH3和电力机车HXD3的参数为例,计算了该方案对列车速度和运行时分的影响.研究结果表明,相对于惰行过电分相,该方法对速度大于200 km/h的动车组造成的速度损失和时间损失均小于2%;对速度大于60 km/h的重载货运列车造成的速度损失和时间损失均小于7%.      

基于实车的虚拟驾驶系统硬件设计方法

在汽车驾驶培训领域，能源危机和环保问题使得虚拟驾驶系统正在逐步替代部分实车上路训练。传统的虚拟驾驶器为单独设计制造，操作环境与实车相距较大，虚拟场景的视觉效果培训的有效性不足。在正常使用或已经报废的实车上加装传感器，在引擎盖上方加装可快速拆装的车载立体投影结构后可得到基于实车的虚拟驾驶硬件环境，配备控制计算机和配套软件后便可实现培训效果更理想的虚拟驾驶功能。     

运用于京沪高铁动车组WTD技术中的加密算法与运行保障机制

WTD技术（车载无线传输网关技术）通过利用随车配置的WTD设备与动车组之间的通信,对车辆的实时信息进行采集、处理和发送,使得在地面接收端的信息处理系统能够有效的监控与管理动车组.对应用于京沪高铁WTD技术的通信安全与通信保障的需求变得迫切.本文通过引入Blowfish加密算法与特殊设计的运行保障机制,使得改进后的WTD技术不仅能够进行安全的通信,并能够提供长时间的高效稳定的数据传输服务.     

基于虚拟地理环境的铁路数字化选线设计系统

为了在逼真显示的三维地理环境中实现铁路三维实体选线设计,研制了一个基于虚拟地理环境的铁路数字化选线设计系统.该系统集成空间信息技术、数字摄影测量技术、地理遥感技术、虚拟现实技术以及计算机仿真技术,基于航测影像信息和卫星遥感信息,建立了一个逼真显示的铁路虚拟地理环境;采用BIM(building information modeling)技术,构建了铁路构造物基元模型库;通过调用库中的实体基元模型,实时构建方案线三维模型,并在三维环境下对其进行检查修改,比选不同结构类型,实现三维实体选线设计.系统在中老铁路勘测设计中进行了实例验证,结果表明:该系统能够让选线工程师在室内环境下模拟现场实景分析和踏勘,能快速构建方案线三维实体模型,具有方案线比选直观等特点,能满足环境选线、重大工程优先选址选线、海外铁路选线的需求.      

轮式工程机械操作模拟训练器关键技术研究

平衡重式叉车、空箱堆高机、集装箱正面吊是港口装卸作业的重要轮式工程机械,造价昂贵,操作复杂,安全性要求高.文中分析了平衡重式叉车、空箱堆高机、正面吊等工程机械的功能及驾驶操作要求,给出了模拟训练器的功能和结构,设计了操作训练时的虚拟场景,开发了模拟系统的软、硬件,完成了轮式工程机械操作模拟训练器关键技术的研究.