[发明专利]铁路调车3D仿真实训考评系统

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明提供了铁路调车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，本发明提供的技术方案为：

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。