思想政治理论课虚拟仿真实践教学内涵、特征与建设路径

高校开展思想政治理论课虚拟仿真实践教学就是通过应用虚拟仿真技术,构建与思想政治理论课教学相关的虚拟化仿真实训教学空间。当前,高校思想政治理论课虚拟仿真实践教学具有虚拟性、交互性和超越时空的特征。从思想政治理论课虚拟仿真实践教学设计构想、开发落实和教学制度保障角度对思想政治理论课虚拟仿真实践教学建设路径进行探索,能充分发挥思想政治理论课虚拟仿真实践教学的价值和作用,促进教学活动全面创新,提高思想政治理论课教学活动的整体水平。     

城市轨道交通行车作业虚拟仿真实训系统的设计与应用

针对行车作业岗位培训目前面临的问题,基于Unity3D游戏开发引擎、虚拟现实技术和数据库资源管理技术的城市轨道交通行车作业虚拟仿真实训系统应运而生。介绍了该系统的开发流程、功能设计与实现。着重描述了该系统所使用的3D建模、虚拟场景优化、场景数据同步及虚拟现实等关键技术。该系统搭建了集教学、多岗位协同训练、全场景漫游和自动考评为一体的教学实训平台,将岗位任务引领、项目驱动等职业教育的教学理念融入到实践教学中,能激发学员的学习兴趣,进一步丰富了相关专业的实践教学资源。     

基于虚拟现实技术铁路接触网维修仿真实训系统设计与实现

随着铁路快速发展,对安全、高效的培训需求不断增加,基于虚拟现实技术的仿真实训成为铁路技能人员培训的重要手段。以接触网维修为例,根据功能需求和不同虚拟现实开发方式特点,选择使用3dsMax和Unity3D作为开发工具,构建了接触网维修虚拟作业环境,实现接触网作业流程仿真和教学、练习和考试3种运行模式,达到较高的实训仿真水平,为接触网维修技能人员培训提供新型手段支撑。     

基于虚拟样机技术的轴系动力仿真及优化

应用I—DEAS软件的CAD模块和多刚体动力学仿真软件ADAMS,构造了提速机车16V柴油机轴系的虚拟样机模型。在进行了运动分析和动力学分析之后,从优化设计的角度实现了动不平衡力最小的优化设计,仿真及优化结果对改善轴系振动是重要的。     

城市轨道交通运营仿真实训系统的建设

在城市轨道交通运营线路快速增长的情况下,员工实际操作技能的提高与运营线路实际操作场地、时间,以及培训的深度和标准之间的矛盾越来越突出,亟需建设不占用运营场地的仿真实训系统来缓解。基于国内院校、运营单位建设仿真实训系统的经验,从完善仿真实训设施类型、实现系统的联动性等方面,结合运营单位的实际提出了较为全面的运营仿真实训系统建设方案,并率先开展了实际建设工作,可为学校及运营单位建设实训系统提供参考。     

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。     

职业院校仿真实训项目开发——以列车运行自动控制系统设备维护课程为例

随着现代职业教育教学改革的深化,仿真实训在实践教学中的比重日益增加。开发仿真实训任务驱动型"项目化"课程内容,建立以学生为主体的情景教学课程实施模式,构建"企业主导"教学质量考核评价体系,创建仿真实训中心,完善仿真实训课程管理体系,健全教学保障体系,有利于培养与市场和企业需求"零对接"的高素质技能型人才。本文以列车运行自动控制系统设备维护课程仿真实训项目开发为例,浅析职业院校仿真实训项目的开发。     

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。     

调度集中仿真实训平台开发研究

为增强调度集中指挥实训效能,在阐述列车调度实训工作现状和现行调度集中仿真系统功能的基础上,针对列车调度员分类分级、实物、实景、实作的培训工作需求,设定调度集中仿真实训平台的系统目标,构建基于不同设备工况的调度集中操作与指挥仿真实训框架,提出平台环境建设和功能实现的主要内容,指出实训平台"教、学、练、考、评"关键技术。依托实训平台,规范调度指挥作业流程,强化调度集中操作技能和应急处置指挥训练,健全管理手段,提升培训效能,提供持续可靠的人力保障。     

城市轨道交通虚拟编组列车优化运行方案研究

虚拟编组技术通过车-车无线通信实现车辆“虚拟连接”。虚拟编组列车车辆间无机械车钩连挂装置,在运行过程中可以进行动态连挂和解编操作,能够基于客流变化实现灵活的运输模式。本文以缩短乘客旅行时间和提高列车运输效率为目标,提出虚拟编组列车运行方案的优化方法,并基于实际城市轨道交通线路早高峰客流OD(original-destination)数据给出优化设计结果。虚拟编组优化运行方案与现行方案的仿真结果表明,虚拟编组优化方案在保证运输效率的同时,可以有效缩短乘客旅行时间,提升轨道交通客运服务质量。     

中国北车集团启动机车车辆虚拟产品开发平台建设工程

中国北方机车车辆工业集团公司近日在上海召开了产品研发信息化工作会暨虚拟产品开发技术培训班，正式启动机车车辆虚拟产品开发平台建设工程。虚拟产品开发平台应用计算机技术、仿真技术和集成技术，可以直观、形象地对虚拟的产品原型进行设计优化、性能测试、制造仿真和使用仿真。机车车辆虚拟产品开发平台建设工程实施的目标，是充分利用国债投资项目的机遇，保证CAD／CAE／CAM／CAPP／PDM等方面软硬件投资，扩大机车车辆虚拟样机系统工程的开发应用成果，使中国北车集团每个所属企业基本建成虚拟产品开发平台。     

基于虚拟样机的磁悬浮列车运动学仿真分析

利用ADAMS软件建立了磁悬浮列车的虚拟样机模型,简单地分析了轨道的参数选取,并进行系统运动学仿真,描绘了车辆在过不同轨道时候主要部件的动态过程,验证列车转向架机构设计的合理性、适用性,为系统动力学仿真打下基础。     

高职园林专业实训基地建设与管理研究

对我国高职院校园林专业实训基地的建设与管理中存在的问题展开调查研究。针对实训基地建设与管理过程中存在的实训师资条件不足、合作模式单一等问题,应从开拓产学研相结合道路、采用承包经营方式、开展股份制合作等方面进行改革,以提高高职园林专业教育教学的质量。     

铁道客车振动舒适性虚拟试验研究

振动舒适性是铁道客车的重要性能指标.本文提出铁道客车振动舒适性虚拟试验系统架构.构建虚拟试验场进行视景模拟,利用虚拟样机进行动力学数值仿真,通过统一定义虚拟现实环境和虚拟样机环境中的轨道线路工况,有效保证了动力学仿真与视景仿真在虚拟试验过程中的有机联系和集成.运行实例表明,铁道客车振动舒适性虚拟试验能为设计人员提供更为直观、逼真的分析评价支持.     

数控网络教学实训系统的建设与实践

数控技术作为现代制造技术的基础，其应用越来越广泛。培养高素质的数控技术应用性人才，必须建立相对完善的数控教学实训系统。教学实训系统建设要充分利用现代网络技术、多媒体技术和虚拟技术等，构建成理论与实践相结合、虚拟与实物相结合的完整教学体系，并按循序渐进的规律对学生进行培养。     

地铁车辆救援连挂分析及虚拟仿真系统搭建

为提高地铁列车的事故救援能力,实现救援连挂过程的三维可视化,建立覆盖多种工况的曲线模型,以及地铁车辆动态相对位置和姿态计算模型。采用一维黄金分割搜索算法,求解地铁车辆位置和姿态,以及车钩转角。基于虚拟现实技术,在Unity平台上搭建地铁车辆救援连挂虚拟仿真系统。虚拟仿真系统可以生成三维虚拟救援场景,实时观察车辆位置和姿态,以及车钩转角,根据用户需求,控制车辆速度和运动方向。     

基于Unity3D的凸轮机构虚拟设计与仿真研究

凸轮机构实验包括凸轮机构设计和凸轮机构运动仿真。借助计算机、多媒体、虚拟现实等技术,构建凸轮机构虚拟实验台,提供凸轮设计与凸轮机构运动仿真功能。通过比较虚拟实验台的相关技术和方法,以Unity3D为平台研究凸轮机构虚拟实验设计与仿真中的关键技术,包括运动曲线的设计、表达式识别、平面凸轮实体生成、界面布局和机构组装。     

虚拟地理环境下铁路工程施工动态仿真方法

研究目的:铁路工程施工过程动态多变,施工机械与周围地形之间极易发生碰撞等事故,而现有仿真方法侧重动画的视觉效果,未顾及地形环境的影响.为了在虚拟世界中模拟真实的铁路施工建造过程,提前排查实际施工可能出现的安全隐患,本文提出一种基于虚拟地理环境的铁路工程施工动态仿真方法.研究结论:(1)对施工工点模型进行构件级分解与重装...     

基于着色Petri网的下一代列控系统虚拟闭塞技术仿真分析研究

采用虚拟化的逻辑区段代替实际的轨道占用检测设备划分轨道区段，这对自然环境恶劣、维修维护工作困难的高寒铁路具有重要意义。针对下一代列控系统的特点，对其虚拟闭塞技术展开研究。分析了虚拟闭塞条件下，列车占用检查功能以及车地通信故障情况下，区间安全防护功能的逻辑实现。根据对虚拟闭塞技术的研究，以车地通信故障情况下，区间虚拟区段的封锁设置为例，采用着色Petri网的基本概念，利用CPN Tools建模仿真工具，对封锁功能进行建模仿真分析。根据验证结果，对所建模型进行分析修正，确保模型逻辑功能的正确性。     

基于状态估计的虚拟应答器捕获方法研究

基于卫星导航的列车运行状态自主感知是下一代列车控制系统的重要发展方向之一,采用虚拟应答器这一技术方案能够以较高的系统兼容性将卫星定位应用于列控系统,并实现系统自主化能力和成本效益的优化。本文基于虚拟应答器的基本原理,分析常规基于捕获半径的虚拟应答器捕获策略存在的问题,采用状态估计思想提出一种实现虚拟应答器捕获的新方法,该方法利用状态空间模型及估计算法对列车与虚拟应答器的接近状态进行估计计算,在确定列车位置的同时利用轨道电子地图及状态预测完成虚拟应答器的捕获判决。基于实测数据进行仿真的结果验证了本文所述方法相比于常规固定捕获半径方案在定位精度、捕获性能、捕获时间分辨率等方面的优势,反映了该方法用于未来实现基于卫星导航的列车控制系统的重要潜力和应用价值。