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三维可视铁路信号综合维护系统的设计与实现
| 论文题名： | 三维可视铁路信号综合维护系统的设计与实现 |
| 关键词： | 铁路信号设备;综合维护系统;虚拟现实;特征检测;图像拼接 |
| 摘要： | 铁路作为国民经济大动脉、国家重要基础设施和大众化交通工具，在我国经济社会发展中的地位和作用至关重要。近年来，随着我国铁路客运专线、提速区段的飞速发展，信号领域内高标准的先进设备大面积上道，对信号设备的安全性和可靠性提出了更高的要求。目前，国内外已有很多信息系统运用到铁路的维修维护中，辅助检修人员完成信号设备的检修工作，例如：故障诊断专家、铁路调度系统等。但是这些系统都只能实现对数据的管理，表现方式过于单一，能够提供的帮助也很有限。 本论文通过对铁路现场的调研和原有的铁路信号维护系统的需求分析，设计开发了基于C/S模式的三维可视铁路信号综合维护系统，实现了铁路信号设备可视化的管理与维护。该系统包括可视平台、计划及任务、台账管理、故障管理、统计查询、数据维护、系统管理及视图八个功能模块。其中，可视平台模块是系统实现铁路信号设备可视化管理与维护的主要模块，系统借助于BIM技术和虚拟现实技术实现该模块的功能。通过运用Revit软件共享了各专业领域的信息并建立了三维信息模型，由于三维信息模型过于精细，包含的信息量冗余，运用到设备维护系统中导致系统运行缓慢，效率低下，本论文对优化设备信息模型的方法进行了研究。系统采用开发虚拟现实系统的Unity3D引擎将优化的设备三维模型进行集成，设计出了可交互操作的铁路三维漫游模块，在该模块上实现了设备三维模型的层次化显示和地下管线的可视化。 为了使用户更加逼真的了解铁路现场的作业环境，本论文在可视平台模块中加入了全景漫游。针对现有的全景图像拼接算法实时性差的问题，本文提出了一种基于特征点的全景图像快速拼接算法，有效的改善了全景图像的拼接速度。 通过对本系统详细的分析与设计，完成了系统的开发。系统的用户界面操作简单、友好，用户能在较短的时间内熟练掌握操作过程。在投入使用后，维修人员可以在此系统上进行可视化的维修任务安排、维修调度、应急调度、维修指导等工作，从而快速有效地完成铁路信号设备的维修维护工作，实现了铁路信号设备维修过程的及时、高效及信息化，满足了铁路安全运输的要求。 |
| 作者： | 王文润 |
| 专业： | 软件工程 |
| 导师： | 王阳萍;郭世勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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