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分布式虚拟现实仿真方法在列控系统中的研究与应用
| 论文题名： | 分布式虚拟现实仿真方法在列控系统中的研究与应用 |
| 关键词： | 列车运行控制系统;虚拟现实;分布式仿真 |
| 摘要： | 随着人口压力的增大，城市轨道交通已经成为解决城市交通拥堵的重要手段，而列车运行控制系统是保证轨道交通运行安全与效率的核心。由于稳定、安全、通信容量大、定位精度高等诸多优点，基于通信的列车运行控制系统（CBTC）已在许多大城市的轨道交通中采用，但设备、技术主要由国外厂商提供，我国的CBTC的研究水平仍相对较低，迫切需要开发具有自主知识产权的系统。 由于CBTC的研究工作需要大量的实验，不仅耗费大量的人力、物力和时间，而且有相当的危险性，将计算机仿真技术引入CBTC的研究已成为世界共识。而基于虚拟现实的仿真测试技术以能够模拟再现真实场景、以及良好的交互性的特点已成为列控系统计算机仿真的重要方面，同时随着分布式仿真技术的引入，更解决了多机、多对象和异地的复杂对象仿真的难题，使其成为CBTC仿真测试平台不可或缺的一部分。 本文将虚拟现实技术与分布式仿真相结合，对分布式虚拟现实仿真理论进行探讨与分析，重点研究了其在列控系统仿真中的关键技术，并以大连快轨3号线为背景将该仿真技术应用于CBTC仿真测试系统中。主要研究内容包括：论文首先介绍了虚拟现实的基本概念，在此基础上引入了基于虚拟现实的分布式仿真技术，并简要介绍了它的特点、结构、相关技术以及发展和典型应用，对其中的HLA高层体系结构进行进一步探讨，分析其特点、结构以及优势，根据分析结果选择Vega的分布式仿真模块作为本研究的开发工具；然后对基于虚拟现实的分布式仿真的关键技术如模型的建立建模、动态模型实现、模型数据库优化和自然现象仿真等的理论及实现方式进行研究，并将其与CBTC列控系统仿真相结合；最后使用MultiGen Creator及Vega工具设计了大连快轨3号线分布式虚拟现实仿真系统，系统主要实现了列车运行仿真、虚拟屏蔽门、虚拟中央监控系统以及阴晴雨雪等自然现象的仿真等方面的功能，提供了真实流畅的画面输出和使用户有较强沉浸感的虚拟场景以及方便友好的人机界面。解决了先前系统的可扩展性差、模型优化不足和仿真场景单一等若干问题。 |
| 作者： | 刘丽娟 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 李开成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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