铁路调车3D仿真实训考评系统技术方案

本发明专利技术涉及列车调车模拟技术领域，更具体的，涉及铁路调车3D仿真实训考评系统。包括应用服务器、客户端、数据池、数据库、考评管理系统，应用服务器将接收的若干个客户端所反馈的信息进行分发；应用服务器将客户端传输过来机车、信号机、道岔等设备状态信息与数据池进行通信，客户端通过读取数据池的信息对站场内固有设备的状态实时更新；应用服务器将试题流程、分值及学员信息写入数据库中；应用服务器将管理消息分发给考评管理系统。本发明专利技术通过VR虚拟现实技术，模拟三维空间的虚拟调车作业场景，直观动态显示调车作业，让学员在提供视觉、听觉、触觉感官的模拟体验中完成调车作业，可显著提高使用和培训效果。

3D simulation training and evaluation system for railway shunting

The invention relates to the field of train shunting simulation technology, more specifically, and involves the training and evaluation system of the railway shunting 3D simulation. Including the application server and the client, data pool, database, evaluation management system, application server will be a number of client received feedback information distribution; the application server communicates with the client the transmitted data pool of locomotive, signal and switch device status information, the client by reading the data pool information on state update station the inherent equipment; the application server will test process, the scores and student information into the database; the application server will distribute the message to the management of examination management system. The VR virtual reality technology is applied to simulate the virtual shunting operation scene in 3D space, and display shunting operation intuitively and dynamically, so that students can complete shunting operation in providing visual, auditory and tactile sensory experience, which can significantly improve the use and training effect.

【技术实现步骤摘要】
铁路调车3D仿真实训考评系统
本专利技术涉及列车调车模拟
，更具体的，涉及铁路调车3D仿真实训考评系统。
技术介绍
调车是铁路系统为了解体、编组列车或摘挂、取送车辆等目的而使机车车辆在铁路线路上移动的作业。它是铁路行车工作的基本内容之一，是铁路系统内劳动强度较大、工作危险性较高的作业工种。无论客运货运列车都有此工种，只是强度不同。在解体调车工作中，工作人员需将车列或车组中的车辆按一定要求分解到各指定的股道线路内。在编组调车工作中，由工作人员根据有关规定将车辆编成车列或车组。在摘挂车辆的调车工作，为列车补充车辆（补轴）、减少车辆（减轴）、换挂车组或摘挂车辆。在取送调车工作中，由作业人员向作业地点取送车辆。此外，还有车列和车组转场、货车的检衡、场内车辆整理等调车，以及在站线上放行机车等作业。由于调车工作具有全天候动态作业的特点，不管是炎炎夏日还是风霜雨雪，调车人员都需在露天场所24小时倒班不间断作业。同时，在调车作业中，调车人员往往要在移动的车列中进行瞭望、摘钩、连挂等工作，工作充满了危险性。在炎炎夏日，轨道内的温度可高达60摄氏度，超高的劳动强度容易造成工作人员脱水、中暑等；在寒冷的冬天，列车车厢攀爬扶梯容易结冰，工作人员在运行的车辆中攀爬扶梯时极易打滑带来人身伤害。严寒季节，经常发生调车人员的工作手套与列车车厢攀爬扶梯冻结在一块的情形。不过调车人员最讨厌的是雨季，顶风冒雨作业时，虽然穿着雨衣难以淋湿外套，但由于雨衣不透气，每次作业完毕后，全身必然被汗水所浸透。尤其是遇到雨雪天气时，无论白天还是夜间，工作人员都要攀爬在行进的车辆中，冒着夹着雪粒子的绵绵细雨开展作业，在有电气化区段作业时，上面有高压接触网，更是十分危险，可以说调车员工种是车务系统中最艰苦的工种。面对当前繁重的调车作业压力、调车作业人员专业技能欠缺、调车作业人员高强度的培训任务及调车作业过程中的事故频发，尽快提升调车作业人员作业技能及安全作业标准，缓解调车作业培训人员繁重的培训压力已经刻不容缓了。铁路3D调车仿真实训考评系统正是为了解决这些难题，通过VR虚拟现实技术，利用电脑模拟产生三维空间的虚拟调车作业场景，直观动态显示调车作业，让学员在提供视觉、听觉、触觉感官的模拟体验中完成调车作业，可显著提高使用和培训效果。为铁路调车带来全新的培训理念，能够在较短的时间周期内，迅速提升调车作业人员的技能和安全意识。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术提供了铁路调车3D仿真实训考评系统，通过VR虚拟现实技术，利用电脑模拟产生三维空间的虚拟调车作业场景，直观动态显示调车作业，让学员在提供视觉、听觉、触觉感官的模拟体验中完成调车作业，可显著提高使用和培训效果。技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：铁路调车3D仿真实训考评系统，其特征在于：包括应用服务器、客户端、数据池、数据库、考评管理系统，所述的应用服务器将接收的若干个客户端所反馈的信息进行分发；所述的应用服务器将客户端传输过来机车、信号机、道岔等设备状态信息与数据池进行通信，客户端通过读取数据池的信息对站场内固有设备的状态实时更新；所述的应用服务器将试题流程、分值及学员信息写入数据库中；所述的应用服务器将管理消息分发给考评管理系统。应用服务器包含任务控制器和列车控制器，任务控制器能够直接控制道岔转换、信号显示、货场大门开闭，以脚本方式控制站场调机、人员作业内容；列车控制器接受任务控制器控制，负责初始化站场机车车辆、车列编组及控制调机行为。考评管理系统分为训练模式和考评模式，通过读取数据库信息实时显示答题流水及分值内容；考评管理系统能够随机分配人员及试题；在所述的训练模式下，组建一个班组后，由调车长选择调车作业任务，确认所有客户端上线后进行调车作业任务的练习；在所述的考评模式下，组建一个班组后，教师通过考评管理系统确认各客户端连接状态，确认无误后教师由考评管理系统统一下发调车作业任务并进行考评记录。客户端以VR方式显示站场作业情景，每个班组各客户端通过NetWork实现各客户端的同步显示，客户端的实时操作会发送给应用服务器；客户端所有设备的状态通过读取数据池获得并实时显现出来；客户端的使用方法有两种模式：在所述的练习模式下，客户端通过自主选择班组和岗位，由调车长确定当前调车作业任务并开始作业过程；在所述的考核模式下，客户端通过自主选择班组和岗位后，等待考评管理系统下发调车作业任务，获得开始作业指令后方可答题。数据池与应用服务器通信，实时获得站场设备状态并更新数据池中的数据。每个客户端都与数据池通信，每个班组的４个客户端公用数据池的特定点数据，当所接入的数据池点内容发生变化时，对应客户端的设备状态也会同步更新。采用本专利技术提供的技术方案，具有如下有益效果：1、通过VR虚拟现实技术，利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟调车作业场景，以调车长、连结员为视景直观动态显示调车作业，让学员在提供视觉、听觉、触觉等感官的模拟体验中完成调车作业，可显著提高使用和培训效果；2、VR调车作业的培训方式，真正做到了寓教于乐，将大大激发职工学习热情，迅速提高职工实做技能；VR调车作业的方式，真正体现了培训理念的创新，其效果明显高于理论学习和经验传授这两种方式；3、系统使用第一人称视角和第三人称视角，模拟了调车长、连结员及全景观摩角色，通过实时通讯的方式，完整体现了整个调车作业场景下一批作业人员的作业情况，更加直观的体现角色之间的协同配合，并将作业信息记录到考评管理系统，为教师提供所有人员的答题过程，便于教师的统计分析。附图说明图1是该专利技术系统结构示意图。图2是该专利技术系统设备布置示意图。具体实施方式实施例为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。本实施例描述的铁路调车3D仿真实训考评系统，其特征在于：包括应用服务器、客户端、数据池、数据库、考评管理系统，所述的应用服务器将接收的若干个客户端所反馈的信息进行分发；所述的应用服务器将客户端传输过来机车、信号机、道岔等设备状态信息与数据池进行通信，客户端通过读取数据池的信息对站场内固有设备的状态实时更新；所述的应用服务器将试题流程、分值及学员信息写入数据库中；所述的应用服务器将管理消息分发给考评管理系统。应用服务器包含任务控制器和列车控制器，任务控制器能够直接控制道岔转换、信号显示、货场大门开闭，以脚本方式控制站场调机、人员作业内容；列车控制器接受任务控制器控制，负责初始化站场机车车辆、车列编组及控制调机行为。考评管理系统分为训练模式和考评模式，通过读取数据库信息实时显示答题流水及分值内容；考评管理系统能够随机分配人员及试题；在所述的训练模式下，组建一个班组后，由调车长选择调车作业任务，确认所有客户端上线后进行调车作业任务的练习；在所述的考评模式下，组建一个班组后，通过考评管理系统确认各客户端连接状态，确认无误后由考评管理系统统一下发调车作业任务并进行考评记录。客户端以VR方式显示站场作业情景，每个班组各客户端通过NetWork实现各客户端的同步显示，客户端的实时操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
铁路调车3D仿真实训考评系统，其特征在于：包括应用服务器、客户端、数据池、数据库、考评管理系统，所述的应用服务器将接收的若干个客户端所反馈的信息进行分发；所述的应用服务器将客户端传输过来机车、信号机、道岔等设备状态信息与数据池进行通信，客户端通过读取数据池的信息对站场内固有设备的状态实时更新；所述的应用服务器将试题流程、分值及学员信息写入数据库中；所述的应用服务器将管理消息分发给考评管理系统。

【技术特征摘要】
1.铁路调车3D仿真实训考评系统，其特征在于：包括应用服务器、客户端、数据池、数据库、考评管理系统，所述的应用服务器将接收的若干个客户端所反馈的信息进行分发；所述的应用服务器将客户端传输过来机车、信号机、道岔等设备状态信息与数据池进行通信，客户端通过读取数据池的信息对站场内固有设备的状态实时更新；所述的应用服务器将试题流程、分值及学员信息写入数据库中；所述的应用服务器将管理消息分发给考评管理系统。2.根据权利要求1所述的铁路调车3D仿真实训考评系统，其特征在于：所述的应用服务器包含任务控制器和列车控制器，任务控制器能够直接控制道岔转换、信号显示、货场大门开闭，以脚本方式控制站场调机、人员作业内容；列车控制器接受任务控制器控制，负责初始化站场机车车辆、车列编组及控制调机行为。3.根据权利要求1所述的铁路调车3D仿真实训考评系统，其特征在于：所述的考评管理系统分为训练模式和考评模式，通过读取数据库信息实时显示答题流水及分值内容；考评管理系统能够随机分配人员及试题；在所述的训练模式下，组建一个班组后，由调车长选择调车作业任务，确认所有客户端上线后进行调车作业任务的练习；...

【专利技术属性】
技术研发人员：范书恒，冯军华，高增怀，田博坚，王立中，候习洪，杨青平，梅小龙，
申请(专利权)人：河北信成发科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13