城市轨道交通列车虚拟驾驶仿真系统

根据上海轨道交通的发展现状,提出通过虚拟驾驶仿真系统满足大量的新驾驶员培训的需求。介绍了虚拟驾驶仿真系统的总体架构和功能实现的方式。采用三维图像技术结合虚拟仪表技术实现了模拟驾驶培训系统,该系统具有虚拟驾驶台、三维视景系统,而且还有培训课程的设计开发功能,能够达到较好的培训效果。     

桥梁施工三维仿真培训系统的研究与设计

分析和研究了我国桥梁施工培训的现状,提出将计算机仿真技术应用到桥梁现场施工人员培训。研究和设计桥梁施工三维仿真培训系统,介绍该系统的构成、功能和特点,并且阐述了该系统的设计思想和技术路线。实验结果表明,桥梁施工三维仿真培训系统能对桥梁现场的施工操作和安全事故过程进行模拟仿真,使培训不受天气等恶劣环境的影响。缩短培训时间。节省培训费用。桥梁施工操作人员通过在该仿真培训系统上的演练,有利于快速掌握桥梁施工的工艺流程,积累施工操作经验,对保证桥梁施工的安全具有重要意义。     

基于分形技术的铁路选线虚拟环境三维动态建模方法

运用分形技术实现虚拟选线环境中的三维动态建模。所建模型能在铁路选线虚拟环境仿真系统中模拟地面、背景天空、树木等的三维图像。与传统的静态建模方法相比,这种建模方式不仅具有较高的真实性和多样性,而且对整个三维场景的运动速度影响非常小。运用分形技术进行动态建模的方法能够取得很好的视觉效果,所建模型不但能够满足铁路三维动态建模的要求,还可以应用到其它三维场景中。     

列车三维驾驶仿真系统的设计与实现

研究一种列车三维驾驶仿真系统设计与实现方法,并将其应用于CBTC三维视景仿真测试中。从系统的设计方案、三维模型建立、仿真软件实现等方面对系统进行了分析,对其中的建模方法、MMI的设计、通信接口设计等细节进行研究。系统以Vega为软件设计平台,利用高性能PC机代替传统的实物仿真,在CBTC仿真测试过程中起到了关键的作用。     

列控设备三维建模及动态展现技术研究

针对中国列车控制系统(Chinese Train Control System,CTCS)集成测试平台提出了三维建模与展现系统的技术方案。使用该方案构建的三维仿真系统可以根据特定的线路自动地配置和生成沿线的轨道和信号设备,营造出逼真的列车运行环境,并可以接受集成测试平台的仿真运行系统的控制,通过接收速度、公里标和前方应答器组的链接信息等实现列车在三维虚拟场景中的运行。     

SS4B电力机车转向架可视化标准作业系统研究

SS_4B型电力机车转向架结构复杂,检修工序繁琐,对作业人员的检修技能培训要求高,针对目前培训方式存在的问题,提出建立转向架可视化标准作业系统,综合利用多媒体技术、数字化建模技术以及虚拟现实技术,构建集三维动画和人机交互功能于一体,信息集中化、培训作业标准化、培训时空自由化、周期短且考核针对性强的可视化培训系统,实现对SS_4B型电力机车转向架系统的内部结构、检修流程及其动态拆装过程的逼真模拟,提升实操培训效率和沉浸式体验,提高检修人员技能水平。     

轨道交通列车自动运行仿真平台的开发研究

为了研究轨道交通列车自动运行(ATO)系统,需建立一个通用的ATO系统仿真平台,用来对ATO进行研究,以解决企业和学校的培训、教学成本高昂的困难。从体系结构软件开发的四个阶段阐述ATO系统的仿真平台开发过程,并运用UML建模语言,选用Rose可视化建模工具,采用迭代和增量的设计,对ATO仿真平台进行建模,为轨道交通控制系统的培训和教学提供有力保障。     

列车运行三维动态视景仿真

列车运行的三维视景仿真可在设计阶段把新车外观和内饰展现给用户,并为线路规划、列车运行调度等提供依据。对列车运行视景仿真方案进行分析的基础上,建立了地形地貌、轨道、建筑物及车辆的三维视景模型。从提高动态仿真效率和渲染速度的角度出发,采用基于图形与图像的混合建模方法和LOD与纹理映射技术,实现了列车运行的三维动态视景仿真,达到具有较高逼真度的视景效果。     

面向检修的CRH_3动车组转向架虚拟仿真系统开发

针对CRH3动车组转向架的结构特点以及检修业务对虚拟仿真技术的需求,综合应用计算机仿真、建模、虚拟现实与多媒体技术,设计开发了面向检修的CRH3动车组转向架虚拟仿真系统。详细介绍了系统开发中的关键技术,包括模块化结构的CRH3动车组转向架三维建模和模型转换技术、基于虚拟现实的三维可视化浏览技术、动态装配仿真技术、检修信息查询以及多媒体实现技术。该系统可以辅助CRH3动车组设计、工艺人员制定合理、高效的检修方案,并可以应用于动车组运用、维护、检修人员的技术培训。     

地铁列车制动仿真软件的开发

为实现地铁列车的制动过程仿真,分析了地铁列车制动系统仿真所需的车辆及制动系统的简化模型,开发了仿真软件。车辆子模型采用模块化建模方法,将车辆拆分成轮对、弹簧阻尼、构架、车体等部件进行建模。制动系统子模型基于实验数据构建,通过对试验曲线进行插值计算等方式得到仿真所需要的制动相关曲线,该软件可以执行实时仿真,仿真结果准确可信。     

虚拟钻孔技术在水利水电三维地质建模中的应用

为修正三维地质建模的结果与实际分布情况的差别,在CATIA软件基础上开发的水利水电三维地质建模平台上引进虚拟钻孔技术修正三维地质模型。系统分析三维地质模型误差的主要来源,包括建模初始资料与地质建模方法;介绍虚拟钻孔技术在水利水电三维地质模型中的适用范围,并提出虚拟钻孔技术修正三维地质模型的方法;以某大型水利工程为例,结合虚拟钻孔技术在三维地质建模平台上的建模流程,系统阐述其在三维地质建模平台上修正地质模型的过程,计算结果达到了修正的目的。研究结果表明：虚拟钻孔技术的引进能一定程度提高三维地质模型的精度,该技术可以为其它的三维建模与可视化研究所借鉴。     

列车运行仿真培训软件通用开发平台的设计与实现

通过对不同制式ATS(列车自动监控)系统的研究,提出了列车运行仿真培训软件通用开发平台的设计与实现方法。该方法研究各种ATS系统的共性和差异,实现了快速开发各种制式的列车运行仿真培训软件的方法。     

基于等高线特征的三维地形造型技术研究与应用

讨论基于矢量化的等高线生成数字高度图(Digital Elevation Map)的方法,并在此基础上进行三维建模,实现等高线的三维可视化,本文以线性内插为基础,采取了简化的基于等高线特性的内插方法,并提出一种等高线的快速搜索方法.该算法通过软件实现,已在铁路电力架空线路辅助设计系统平台上进行试验,实验结果证明,该算法可以大幅度提高三维地形造型速度,提高工程设计人员设计效率.     

基于二维图样的三维建模的方法和实例

研究了在三维系统中以人机交互方式如何最大限度利用原有二维图形数据,高效地进行三维CAD建模的方法。     

基于ATP的有轨电车模拟驾驶仿真设计

结合公共路面交通的特性和地铁ATP技术的实际应用分析了适用于有轨电车的ATP系统结构和功能,并对基于ATP的有轨电车的运行场景进行了三维模拟驾驶仿真。有轨电车模拟驾驶仿真系统基于C#编程语言和VS 2013开发平台开发。其中,三维视景仿真模块基于3ds Max三维建模工具和Unity3D游戏引擎进行设计开发。实现了有轨电车在ATP防护下模拟驾驶,并能很好地以三维视景的方式展示给使用者。     

基于BIM的地下管网快速建模方法研究

地下管线的种类多样性和空间关系复杂性,使得目前直观性差、易出错的二维管理模式在城市轨道交通线路规划和车站建设时存在难以发现潜在的管线碰撞冲突等一系列难题。采用BIM API二次开发技术、数据库技术和C#语言,实现了管线数据提取处理算法、管段与管点连接构件的建模方法,解决了地下管线数据批量自动导入和复杂地下管线模型的快速高效创建关键问题。开发了地下管网三维建模系统,建立了管线颜色色系,实现了地下管网布局直观可靠的BIM表达,系统能够适用于各类型地下管线建模。通过与地下车站及周边构筑物融合进行三维可视化展示,直观地反映了整个地下空间的具体情况,为城市轨道交通地下管网三维建模提供了借鉴和参考。     

磁悬浮车辆结构动力学建模与仿真

为了准确获得磁悬浮车辆结构的动力学特性,结合上海磁悬浮示范线车辆,对磁悬浮车辆结构建模和仿真方法展开研究。通过分析整体结构受力载荷工况,给出夹层和车体结构的受力公式。采用参数化和子结构建模技术,利用多体系统软件SIMPACK建立磁悬浮车辆首车动力学模型。为简化整个磁悬浮车辆系统多体模型和提高计算效率,将车辆受到的作用力和部分刚体简化为力元或力矩。仿真结果表明,多体动力学建模可以作为磁悬浮车辆结构设计方案优劣的有效评估工具,有益于磁悬浮结构国产化设计和开发。     

铁路重载列车运营仿真培训系统的设计

分析货运铁路重载列车运营对行车组织人员的培训与教学需求,设计集教学与培训为一体的铁路重载列车运营仿真培训系统.介绍该系统的功能及关键仿真流程,通过软件编程完成系统的开发,实现了对学员进行教学、技能培训和考核的目的,同时,对行车组织人员调度指挥与管理水平的提高也有一定的促进作用.     

三维虚拟列车的建模及在故障训练中的应用与研究

本文将虚拟现实技术引入城市轨道交通培训领域,着重从列车设备建模、列车设备状态监控、列车故障现象模拟等方面对三维虚拟列车故障训练平台进行研究。利用3ds MAX建模软件设计了三维虚拟列车模型,以Unity3D为应用平台,VC# 2010为编译器实现对三维模型的驱动控制和人机互动。     

基于OpenGL的工程三维仿真系统通用开发平台

为了高效、快速地开发各种工程三维仿真应用系统,深入分析了工程三维仿真需求及特点,基于OpenGL技术,设计了一种工程三维虚拟仿真系统的通用开发平台。重点介绍了该平台的层次结构、关键技术以及应用方法。实践应用表明,该平台简化了三维仿真系统的开发过程,缩短了系统的研发周期,平台扩展性强,执行效率高。