原文传递
基于虚拟现实的轨道车模拟驾驶系统及其关键技术研究
| 论文题名： | 基于虚拟现实的轨道车模拟驾驶系统及其关键技术研究 |
| 关键词： | 轨道车;模拟驾驶;动力学模型;虚拟现实 |
| 摘要： | 随着铁路行业的快速发展，各种新型列车被用于实际的交通运输中，这样使得列车驾驶员的驾驶技能有了新的需求。传统的实车列车驾驶员的培训方式由于训练费用、训练周期以及安全性等原因已经渐渐的被更加科学、先进、高效的模拟驾驶培训系统所替代，模拟驾驶设备以其强大的功能被广泛的应用于铁路、航天、航海等各个领域，基于虚拟现实的模拟驾驶系统通过虚拟现实技术创建出接近真实的虚拟驾驶环境，这样将训练过程中的真实的操作过程与创建的虚拟环境进行交互，从而对司机驾驶员进行训练以及考核。基于虚拟现实的轨道车模拟驾驶系统是对轨道车司机驾驶员训练以及考核专门进行研发设计的，主要面向铁路局以及铁路院校。 本论文设计并实现了轨道车模拟驾驶系统，并且将虚拟现实技术运用到模拟驾驶系统中，在进行设计实现过程中研究了轨道车模拟驾驶系统中的关键技术难点。论文首先在对模拟驾驶系统在国内外应用情况以及研究动态分析的基础上，提出了轨道车模拟驾驶系统正的整体设计方案、硬件设计方案、软件设计方案以及系统业务流程，并且分别从软件方面和硬件方面详细的介绍了模拟驾驶系统中个功能模块的实现。在方案确立后分析了建立轨道车模拟驾驶系统数学模型的关键技术难点，并对其进行了详细的研究以及提出解决方法。同时详细的研究了轨道车模拟驾驶系统中的视景仿真系统及其关键技术。 本文设计的轨道车模拟驾驶系统模拟仿真了轨道车运行控制算法、轨道车运行视景以及DMI人机交互界面等。轨道车模拟驾驶系统主要是由司机操作模块、计算机控制模块、轨道车运行控制模块、教员模块以及视景模块构成。在设计轨道车模拟驾驶系统过程中，首先要建立模拟驾驶系统的数学仿真模型，它是整个轨道车模拟驾驶系统中关键的部分，通过搭建数学模型建立模拟驾驶系统的仿真运行软件，在轨道车模拟驾驶系统的仿真视景中采用虚拟现实技术来制作视景动画，使得视景更加逼真，司机操作台则完全按照实际轨道车的驾驶台进行设计，在教员机中设立训练功能、考核功能以及评价打分功能，模拟驾驶系统中监控设备在训练过程中的监控功能以及控制逻辑都是按照实际轨道车运行监控设备功能来进行研究开发的。 |
| 作者： | 张超 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 车军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
