基于HLA的分布式三维视景列车运行模拟器的设计与实现

介绍一种基于HLA的三维视景列车运行模拟器.该模拟器可以接入CTCS3列控系统仿真测试平台,以三维视景输出方式,模拟列车运行.同时,模拟器之间可以通过RTI互相连接,仿真多辆列车运行.对该模拟嚣的软件框架设计和各个功能模块实现进行简要介绍.     

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。     

列车车窗雪天特效场景的建模与仿真

本文以轨道交通视景仿真为背景,对三维视景仿真特效进行研究。利用Creator建模软件对线路、车站及周边环境进行建模,重点是对雪效及车窗积雪进行建模;并以VC++2005为平台,利用OpenSceneGraph技术实现对三维模型的驱动控制和人机互动。     

视景仿真技术在郑州地铁1号线列车自动监控系统中的应用

通过列车运行视景仿真系统,可将视景仿真技术应用到城市轨道交通列车自动监控系统中。以郑州地铁1号线为例,介绍了列车运行视景仿真系统的建立过程。通过系统接口通信,ATS(列车自动监控)系统实现了对列车运行视景仿真系统的列车自动追踪功能、信号控制功能,以及信号设备状态监控功能。经过仿真测试验证,视景系统图像输出流畅,可真实描述地铁列车的运行场景;视景系统与ATS系统结合能模拟ATS系统对在线列车的主要监控功能,具有良好的实时控制性与稳定性。     

基于Creator的铁路线路及信号设备三维建模技术研究

采用虚拟现实仿真技术,针对实现列控设备功能验证和仿真的需求,提出了一套完整的列车运行铁路线路及信号设备的三维建模方法,并利用Creator软件具体实现,同时介绍了Creator软件的Road工具、OpenFlight格式、纹理和特殊节点Switch的使用,以及LOD的设置等.该建模方法能正确验证列控设备的功能特性,为铁路安全行车提供保障.     

基于MSTS的ATO系统功能模块仿真研究

基于MSTS微软火车模拟器开发的开源软件OR的研究基础,结合ATC系统结构框架,对列车运行三维视景系统仿真平台进行了研究,设计出基于MSTS的ATO系统功能模块仿真。运用.Net平台中的Socket网络通信技术建立的ATO系统功能模块仿真,实现了远程控制OR列车客户端运行的功能,整合后的控制模式为ATO系统的扩展性功能提供了通信接口和自动运行的控制基础,提高了列车运行三维仿真系统整体的真实性。对后期完善整个系统仿真平台具有重要的意义,达到了预期的设计目标和效果。     

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。     

地铁列车运行视景系统与ATO仿真模块的接口实现

提出一种基于微软模拟列车（MSTS）平台的地铁列车运行视景系统,介绍了视景系统的工作流程,实现了视景系统和列车自动驾驶子系统（ATO）仿真模块的接口,利用接口实现了ATO仿真模块对视景系统地铁列车客户端运行的跟踪控制,为今后在视景系统中对ATO进行的相关测试和研究提供了可能 ,同时也为城市轨道交通的相关研究提供了新思路。     

三维视景建模在地铁运行仿真中的应用

提出以MSTS(微软模拟列车平台)为底层建模平台的三维视景仿真技术,并利用该平台对列车运行的三维视景进行了仿真,且通过XNA技术实现了底层模型的显示和操作。以郑州地铁1号线为例,对信号机、道岔和轨道等与地铁信号系统紧密相关模型搭建工作作了介绍;同时结合地铁周边的实际情况,搭建了郑州地铁1号线的真实运营场景。可为城市轨道交通中地铁列车运行情况及相关技术的研究提供一种新思路。     

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。     

基于虚拟现实的屏蔽门仿真系统设计与实现

基于Creator/Vega的屏蔽门控制系统的虚拟现实技术,建立屏蔽门系统的三维模型,重点研究仿真系统中屏蔽门、列车车门与信号系统的联锁控制,给出屏蔽门系统的故障模式,实现屏蔽门系统的电气特性。该设计方案已在大连快轨3号线的仿真测试中得到应用,证明能够满足与车门联锁驱动、实时监控以及故障处理的功能需求。     

Unity3D在城市轨道交通线路电子沙盘中的应用

将Unity3D技术应用于城市轨道交通培训领域,主要对城市轨道交通线路电子沙盘的建模和控制进行研究。利用Multigen Creator与3ds MAX建立了城市轨道交通线路场景模型,以Unity3D为三维驱动引擎,Visual Studio C# 2015为脚本编译器,实现了城市轨道交通线路沙盘的漫游,道岔的定位和反位的控制、信号机的变化、列车的运行控制以及人机交互的功能。     

铁路行车调度实训全场景仿真系统研究

针对日常正常运行的CTC设备上没有办法按照实景设置、也无法完成应急处置过程演练的问题,研发铁路行车调度实训仿真系统,实现列车模拟运行和常见行车设备故障、自然灾害、线路事故等非正常情况的仿真设置,实现列车调度员与司机、工务、电务、供电等现场工作人员的模拟交互,全过程反映处置过程和作业标准执行情况,并能进行科学、客观、一致的考核评价,提高列车调度员在非正常情况下的行车指挥水平。     

CGI成像技术在列车模拟驾驶器中的应用研究

随着计算机成像技术（CGI）的不断提高,基于CGI技术的列车模拟驾驶器视景仿真系统也得到了快速发展。列车模拟驾驶器视景仿真系统能够真实模拟地铁列车驾驶场景,包括向前视景、站台监视器视景、CCTV监视屏场景。文章就列车模拟驾驶器视景生成技术、CGI视景系统功能、系统关键技术等作简要阐述。     

现代有轨电车中乘客行为的仿真研究

有轨电车上乘客行为仿真是研究现代有轨电车模拟器视景及乘客信息系统仿真的重要组成部分。利用3ds MAX建模软件构建了三维虚拟列车模型、人物的三维模型及基本动作,以Unity3D为应用平台,以VC#2017为编译器实现对三维模型的驱动控制,从而实现对人物基本动作的仿真。对有轨电车上乘客的行为仿真,可给现代有轨电车模拟系统提供必要的场景支持,可以广泛应用于对列车驾驶员的培训当中。     

快慢车运营模式下ATS关键技术研究

对快慢车运营模式下ATS系统的关键技术进行研究，提出了ATS在快慢车切换、慢车避让策略等方面的设计方法，并通过运行场景分析和城市轨道交通运行图编制软件进行了设计方法验证，设计方法发挥了ATS系统对快慢运营管理的作用，为快慢车运营模式下ATS系统的实现给出了具体的建议和方法。     

城市轨道交通屏蔽门监控系统的仿真研究

屏蔽门监控系统集屏蔽门、综合后备盘,列车等功能于一体,是地铁车站监控系统的重要组成部分。本文在基于Windows操作系统上,通过VC++编程开发综合后备盘仿真界面。通过3Ds Max、MultiGen Creator构建屏蔽门与列车三维模型,最终通过综合后备盘的开关按钮和信号指示灯来控制和显示屏幕门的开、关状态,实现屏蔽门与综合后备盘的联动。     

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.