[发明专利]基于AR的便携式城市轨道交通车辆驾驶模拟系统及方法

说明书

本发明公开了基于AR的便携式城市轨道交通车辆驾驶模拟系统及方法，包括可穿戴AR眼镜智能终端、驾驶控制台、数据管理系统。可穿戴AR眼镜智能终端用于建立模拟驾驶环境，基于模拟驾驶环境获得驾驶过程中的音频、视频图像、车辆状态信息、驾驶舱外轨道交通线路和环境景观；驾驶控制台用于获取操作指令，基于操作指令在不同模拟驾驶环境下对车辆进行操作；数据管理系统用于采集和存储音频、视频图像、车辆状态信息、操作指令，对音频、视频图像、车辆状态信息和操作指令进行实时统计分析，得到车辆的驾驶状态，并将车辆驾驶状态传送至AR眼镜智能终端和驾驶控制台。本发明的系统为便携式结构，能随时随地进行多人同时训练，有效提高培训效率。

技术领域

本发明属于城市轨道交通运营领域，具体涉及基于AR的便携式城市轨道交通车辆驾驶模拟系统及方法。

背景技术

目前，我国城市轨道交通里程增长较快，一辆载客数千人的城市轨道交通列车正常运行时常规只配置一名司机。车辆驾驶员培训和继续教育任务繁重，专业且高效的驾驶培训才能培训出合格的驾驶员(司机)，同时也是保证轨道交通车辆行驶安全的基石。

在司机驾驶实车前，都需要经过在驾驶模拟器上的实训。常规的城市轨道交通车辆驾驶模拟器仿照实车的驾驶室制作，包括驾驶控制台、司机座椅和前方的显示器，当模拟器启动运行后，显示器上显示列车行驶的线路和周围景观，学员通过操作控制台的手柄或按键实现对行进中列车加速、减速、倒车等控制，当列车进站停车时，通过按键实现车门开启和闭合等操作。

但常规的驾驶模拟器需要固定安装，实体驾驶模拟舱硬件购置成本非常高，占用场地面积大，大型屏幕的安装、调试难度大，维护升级成本高，同时每次操作只能容纳有限人数来进行，培训效率较低。由于其台套数较少，往往难以满足城市轨道交通集团对大量学员的职前培训和继续教育培训需求。因此，当前驾驶模拟培训面临设备台套数少无法满足大量培训需求、培训任务繁重、培训任务多样化、经验丰富的培训师资短缺等挑战。

并且，随着轨道交通运营复杂度的不断提升，对驾驶员的专业要求不断提升，不但要求驾驶员具备正常驾驶车辆的技能，而且要求驾驶员具备处理各种车辆突发状况(如列车车门故障、行驶前方异物侵限等)的能力，而这些能力的培养很大程度上有赖于驾驶模拟器上的实训效果。进一步，随着轨道交通系统自动化、综合化、智能化程度的不断提升，提升培训的效果和效率也越来越受到关注，加强培训流程标准化、规范化、可视化、无纸化是提高培训管理水平、提升培训效率、保证未来列车安全驾驶的重要措施。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了基于AR的便携式城市轨道交通车辆驾驶模拟系统及方法，整个驾驶模拟系统能够便携式的运输和存储，无需固定安装，设备折叠后可以放入设备箱中，展开后即可成为驾驶模拟器；驾驶员在第一视角下能够与教师或管理人员进行实时音视频的交互，方便教师对驾驶员进行远程指导和培训，同时训练过程中的数据会在云端进行存储记录，实现整个训练过程的质量追溯。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：基于AR的便携式城市轨道交通车辆驾驶模拟系统，包括可穿戴AR眼镜智能终端、驾驶控制台、数据管理系统；

所述可穿戴AR眼镜智能终端、所述驾驶控制台以及所述数据管理系统顺次连接，并且所述可穿戴AR眼镜智能终端与所述数据管理系统相连接；

所述可穿戴AR眼镜智能终端通过驾驶模拟模块建立模拟驾驶环境，基于所述模拟驾驶环境获得车辆模拟驾驶过程中的音频、视频图像、车辆状态信息、驾驶舱外轨道交通线路和环境景观，所述模拟驾驶环境根据不同的操作指令和所述可穿戴AR眼镜智能终端的不同位置进行变化；所述可穿戴AR眼镜智能终端还用于对所述车辆的驾驶状态、所述驾驶舱外轨道交通线路和所述环境景观进行显示；

所述驾驶控制台用于获取操作指令，并基于所述操作指令在不同所述模拟驾驶环境下对模拟车辆进行操作控制；所述驾驶控制台还用于将所述操作指令传送至所述可穿戴AR眼镜智能终端和所述数据管理系统；