基于Simulink和VRML的铁道车辆运行可视化仿真

铁道车辆在铁轨上的运动是一个复杂的运动学过程.对铁道车辆在轨道上的运行特点和运动仿真方案进行分析,确定车辆模型基本运动控制数据的生成流程.采用三维CAD建模和VRML建模语言,建立铁道车辆和运行场景的可视化仿真模型,利用Simulink实现铁道车辆模型的运动控制与仿真.在开发的铁道车辆运行可视化仿真平台上实现较为逼真的运行可视化仿真.     

基于工程线路数据的电子地图自动生成方法研究

电子地图数据是实现卫星定位的基础，而实际卫星数据采集的工作量较大，易受到现场因素制约，且不能满足基于卫星定位的列控系统仿真测试平台对任意线路的测试环境需求。为此，提出一种基于工程线路数据的电子地图自动生成方法。先读取、校验和分析工程线路数据，生成线路拓扑关系，识别并提取电子地图要素信息；再根据设定的线路起点经纬度和各信号点方位角，计算正线、侧线各信号点的经纬度，生成满足卫星定位的电子地图；最后，对电子地图数据进行准确性检查。该方法对于任何一条工程线路均能仿真生成电子地图数据，为基于卫星定位的列控系统车载设备的研发和实验室测试提供有力的技术保障。     

基于WebGL的高速列车在线运行及沿线虚拟地理环境仿真

为实现Web环境下构建高速铁路沿线虚拟地理环境,模拟高速列车运行,首先确定多层次虚拟地理环境的语义组织方式并对铁路沿线地形表面进行多尺度数据建模;再基于GIS技术构建场景数据与基础地理数据的发布与分布式存储方案;最终基于WebGL技术提供集成高速铁路轨道、多尺度遥感影像、数字地表模型等多源数据的铁路沿线虚拟地理环境无插件构建方法,并提供列车信息管理及运行仿真方案。以高铁郑西线为案例线路的实践表明:方案考虑多尺度地形与地物建模、网络环境下大场景渲染、复杂地形的高效率可视化等问题,实现了铁路沿线虚拟地理环境构建和列车运行仿真,对高速铁路列车运行仿真有重要参考价值。     

基于工程数据的测试脚本自动生成方案研究

实验室仿真测试对于列控设备的研发必不可少，仿真环境与现场的贴合度是衡量测试质量的重要指标。然而线路工程数据的内容庞大且复杂，依托实际数据人工编写ATP设备测试脚本往往效率低下且容易出错。为此提出数据提取、元素匹配和组合排列的方案，实现从线路工程数据到ATP测试脚本的自动转化，并进行软件实现及验证。结果表明：该方案提高了测试脚本的编写效率和准确性。     

列车运行仿真中地形视景的生成

地形实景模型的生成对于提高视景仿真的周边场景真实度具有重要影响.其关键技术包含获高程数据,建立三角化地形模型和地形贴图等.本文利用Multigen Creator作为处理平台,以上海磁悬浮铁路作为仿真对象,对建立线路周边地形模型的各个环节进行详细的对比,提出优化方案,较好地提升了线路周边地形模型的精度和仿真度.     

基于Unity3D的地铁线路三维模型自动生成的研究

地铁线路三维模型的自动生成有助于快速实现三维视景仿真。以线路平面和纵断面数据为基础,研究了线路路径点的坐标计算方法;采用Unity3D和C#程序,结合数据库技术,实现了数据读取与路径生成;采用线渲染器组件和生成Mesh网格的方法,实现了轨道、道岔等模型的创建;并通过Douglas–Peucker算法,实现对轨道三维模型的简化,有效提升了画面渲染速度和帧率;运用碰撞检测、消息广播等技术,实现了虚拟场景漫游和列车运行模拟。基于该研究开发的软件可快速构建地铁线路模型并进行驱动,为地铁运营场景仿真提供三维视景基础。     

基于GIS的不良地质三维建模及线路优化设计研究

现代选线设计更为注重地质选线、环境选线的理念,需要对选线区域的地质问题进行有效的可视化表达。基于Arc GIS对三维数据处理及其可视化功能,在建立三维地形环境的基础上,通过获取不良地质的矢量、栅格数据以及钻孔数据,建立不良地质实体模型,并将其叠加到三维地形中得到三维地质选线环境,从而对经过不良地质区域的线路进行更加全面地平立面绕避方案比选,解决单一平面绕行引起的方案缺失问题,使线路设计方案更具科学性。     

列车驾驶模拟器图形仿真系统的研制

在完成“列车驾驶图形仿真系统”项目的研制过程中，就主控显示模块、提高显示仿真真实感和交互式线路数据编辑的有关问题进行了研究，实现了提高显示速度与画面质量；增强真实感、实时性；简化线路数据生成的目标，并给出了仿真制作的效果图。     

地铁信号系统节能仿真平台的设计与实现

从信号系统角度研究节能应用,搭建了一套完整的地铁信号系统节能仿真平台,实现在线列车能耗计算和统计,为优化信号系统的节能方案提供依据。为了保证仿真数据的准确性,且具有较强的针对性,该仿真平台采集了某一具体线路、车型、供电区段的数据,并通过现场试验校正仿真数据,以使该仿真平台的输出结果具有较高的可信度。     

基于中压能馈型装置的地铁再生能利用方案优化

通过交直流一体化牵引仿真软件对地铁线路再生能分布进行分析,依据能馈装置日回馈电量对某在建地铁线路中压能馈装置配置方案进行优化,最后通过网压计算验证了该优化方案的有效性。     

通用性城轨计算机联锁仿真平台的设计与开发

在城轨计算机联锁仿真系统开发过程中，设计过程易受具体站场的规模大小和繁简程度的影响。为解决这个问题，增加计算机联锁仿真系统设计的通用性，使之趋于标准化，提出利用SQL数据库提供的数据存储环境，面向对象的C#编程语言，采用鼠标坐标与设备坐标匹配的方法，设计开发具有通用性参考意义的城轨计算机联锁仿真平台。根据线路信息编写数据库，利用线路设备静态数据绘制界面，设计采集驱动仿真系统和通信系统，最终实现整个联锁仿真平台的设计与开发。在实验室中，以办理基本进路为例，试验结果显示:该系统能正确可靠地实现计算机联锁功能。该试验结果验证了本系统通用性设计方案的可行性，满足系统的设计要求，为未来城市轨道交通计算机联锁仿真系统开发提供了一条新思路。     

基于GIS的列车运行仿真系统研究

为了真实反映列车运行过程中列车以及相关信号设备状态,描述列车所处地理位置信息,利用仿真技术建立仿真模型,并基于GIS技术建立铁路线路及车站基础地理信息数据,在此基础上进行列车运行仿真.本系统对于检测列车在运行图下运行的可行性和安全性、测试方案的合理性以及新线建设具有重要意义.     

基于DoDAF框架的全自动驾驶仿真系统精细化设计及实现

为了实现对全自动驾驶（FAO）系统功能的验证，基于DoDAF框架模型，针对系统特点，搭建FAO仿真系统。DoDAF框架模型指导了FAO仿真系统从需求到详细设计各个阶段所需要完成的工作。在完成AV-1需求概述、CV-1能力构建和OV-1顶层概念初步设计的基础上，通过DIV-1概念数据模型、OV-4组织关系模型、OV-5b作战活动模型和bSV-1模型，设计FAO仿真系统；基于精细化模型和广州线路数据，在实验室搭建了FAO仿真系统并验证了其各项功能，为FAO系统的工程应用提供了有力支持。     

质量驱动的铁路建设工程管理模型

进度、质量、成本是铁路建设项目管理的核心任务，如何科学解决虚报、超报、超验等问题是工程管理的难点。以质量检验批任务为最小的施工管理单元，设计了关键任务驱动的数据关联机制，并以工程形象进度图为基础，建立了进度、质量、计价、检验信息的关联关系，构建了基于质量驱动的铁路建设工程管理模型，研发了相应的信息系统。信息系统在客运专线建设单位的应用结果表明:运用所构建的管理模型可以降低工作流程中因数据操作而引入虚假数据的风险，可以提高各项数据自顶向下的层层追溯与查验的效率，提升客运专线建设工程管理的信息化水平。     

基于开源数据引擎的铁路基础设施地理空间数据管理方法的研究

通过对目前铁路基础设施管理定位现状的研究，针对大部分采用商业型数据引擎增加成本的问题，提出一种基于PostGIS的线性参考模型。对铁路一维线路空间数据进行组织和存储，实现铁路线性资产空间位置信息的定位管理，为验证该方法应用的可行性给出运行实例，利用铁路地理信息平台上传应用服务，达到正确描述铁路线性资产的地图位置和降低成本的目的。     

城轨信号系统中AP布站设计方案

以地铁用户给定的线路环境数据为输入,根据无线信道传播损耗模型进行无线信号覆盖质量仿真运算,输出全线无线接入点(AP)的初步布置方案,其中输入数据包括数据通信系统设备工作电磁环境参数、现场物理环境数据、无线传输收发设备的技术参数和需要达到的数据传输性能等。根据初步布置方案进行仿真分析,对全线各点的无线覆盖性能给出图形化的标示,为网络优化提供分析数据。在此基础上,对工程现场的典型环境进行现场勘测,利用勘测的数据对无线覆盖仿真结果进行校准,输出最终的工程实施布置方案,从而减少AP设备安装和测试的工作量。     

BIM技术在高速铁路接触网工程中的应用研究

通过对建筑信息模型(BIM)技术在高速铁路接触网工程中应用的深入探讨和研究,在设计阶段建立接触网零部件三维族库BIM。通过参数化快速腕臂装配建模、线路模型布置,开展碰撞检查、仿真模拟,实现接触网最优设计;通过BIM工程量自动统计、出图功能,提高设计效率。施工安装阶段利用BIM技术,进行工程进度展示,设计交底、施工方案交底,指导施工并提高施工质量。基于BIM的接触网数据集成与传递,实现接触网BIM承载的建设管理过程信息无缝转移到运维阶段,为将来智能运维奠定基础。     

基于Anylogic的城市轨道交通车站仿真应用研究

本文在综合比选仿真软件的基础上，介绍Anylogic软件的仿真建模技术流程，对仿真过程中关键技术进行研究。以北京地铁宣武门站为例，建立车站2D、3D展示模型，利用仿真数据分析、评估地铁4号线换乘2号线的制约瓶颈，提出宣武门站优化建议。验证了Anylogic软件在车站仿真评估应用中的可行性，并为城市轨道交通车站评估优化工作提供支持。