發(fā)布時(shí)間：2017-08-23 15:12

  本文關(guān)鍵詞：基于三維視景的列車運(yùn)行仿真平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 視景仿真 MSTS 模型 列控系統(tǒng) 監(jiān)控

【摘要】：隨著鐵路技術(shù)的快速發(fā)展與計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)的進(jìn)一步增強(qiáng),視景仿真技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到軌道交通領(lǐng)域的列車駕駛員培訓(xùn)系統(tǒng)或三維教學(xué)演示系統(tǒng)中。通過(guò)視景仿真技術(shù)構(gòu)建列車運(yùn)行視景仿真系統(tǒng)可以模擬出各種軌道交通的列車運(yùn)營(yíng)客觀場(chǎng)景,為培訓(xùn)人員提供一種真實(shí)、生動(dòng)、新穎的軌道交通仿真模式。但是,目前的列車運(yùn)行視景仿真系統(tǒng)主要局限于對(duì)列車基本駕駛功能的模擬,而在列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中的應(yīng)用還相對(duì)較少,本課題在駕駛功能模擬這個(gè)基礎(chǔ)功能之上將三維視景仿真系統(tǒng)與列車運(yùn)行控制系統(tǒng)相結(jié)合,構(gòu)建基于三維視景的CBTC列車運(yùn)行仿真平臺(tái)。該平臺(tái)利用三維視景仿真系統(tǒng)模擬室外列車運(yùn)行的客觀環(huán)境,通過(guò)與列控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息交互模擬在列控系統(tǒng)的控制邏輯下列車的運(yùn)行情況以及列控系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的工作情況�；谌S視景的列車運(yùn)行仿真平臺(tái)中,三維視景仿真系統(tǒng)的建立是最基礎(chǔ)也是最主要的部分。本文結(jié)合軌道交通領(lǐng)域的實(shí)際情況,選取了微軟的MSTS作為線路三維環(huán)境的建立平臺(tái),以3ds Max等計(jì)算機(jī)圖形學(xué)軟件為技術(shù)手段,詳細(xì)介紹了在MSTS平臺(tái)上三維模型的建模方法、導(dǎo)入方法以及控制方法,并以鄭州地鐵1號(hào)線的真實(shí)運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景為依據(jù),采用調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)模型、"批量式"布景、貼圖變換、調(diào)節(jié)模型動(dòng)畫(huà)關(guān)鍵幀、OpenAL等關(guān)鍵技術(shù)完成了線路三維環(huán)境的建立。以此為基礎(chǔ),再設(shè)計(jì)ATS、ATO、ATP等列控子系統(tǒng)及相關(guān)系統(tǒng)接口與已建立的三維視景仿真系統(tǒng)相結(jié)合。文章分析了三維視景仿真系統(tǒng)與列控系統(tǒng)各自的結(jié)構(gòu)與功能,并詳細(xì)闡述了三維視景仿真系統(tǒng)與各個(gè)列控子系統(tǒng)相結(jié)合的原理方法及其實(shí)現(xiàn)過(guò)程,同時(shí)針對(duì)兩系統(tǒng)結(jié)合后功能實(shí)現(xiàn)中可能存在的問(wèn)題提出了相應(yīng)解決辦法。最后,通過(guò)搭建基于三維視景的CBTC列車運(yùn)行仿真平臺(tái),模擬了在列控系統(tǒng)的監(jiān)督與控制下列車的走行過(guò)程。仿真結(jié)果表明,本文所建立的三維視景仿真系統(tǒng)具有逼真性、可擴(kuò)展性、可控性、安全性、可重復(fù)性等特點(diǎn)。將視景仿真技術(shù)應(yīng)用到列車運(yùn)行控制系統(tǒng),可以在逼真地模擬軌道交通運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景的同時(shí)實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行三維環(huán)境與列控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息交互,進(jìn)一步提高了仿真平臺(tái)的真實(shí)度與仿真范圍,同時(shí),也為今后列控系統(tǒng)的研究與測(cè)試提供了一種思路。
【關(guān)鍵詞】：視景仿真 MSTS 模型 列控系統(tǒng) 監(jiān)控
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP391.41;U284.48
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r12-13
• 1.3 研究目的13
• 1.4 研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第2章 基于三維視景的列車運(yùn)行仿真平臺(tái)概述15-21
• 2.1 基于三維視景的列車運(yùn)行仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)需求15-18
• 2.1.1 三維視景系統(tǒng)的技術(shù)與功能需求16-18
• 2.1.2 列控系統(tǒng)與相關(guān)通信接口的技術(shù)與功能需求18
• 2.2 視景系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具及實(shí)現(xiàn)原理18-21
• 2.2.1 MSTS簡(jiǎn)介19
• 2.2.2 視景系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理19-21
• 第3章 列車運(yùn)行視景仿真系統(tǒng)的三維建模21-43
• 3.1 三維模型的建模與控制22-29
• 3.1.1 靜態(tài)模型的建模24-27
• 3.1.2 靜態(tài)模型的導(dǎo)入27
• 3.1.3 動(dòng)態(tài)模型的建模27-28
• 3.1.4 動(dòng)態(tài)模型的控制28-29
• 3.2 地形區(qū)域的創(chuàng)建29-31
• 3.2.1 既有線路的地形創(chuàng)建方法30
• 3.2.2 新建線路或擬建線路的地形創(chuàng)建方法30-31
• 3.3 線路三維環(huán)境的場(chǎng)景布景31-41
• 3.3.1 軌道的鋪設(shè)31-32
• 3.3.2 信號(hào)機(jī)模型的布置與顯示原理32-34
• 3.3.3 車站布景34-35
• 3.3.4 其它場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)35-41
• 3.4 視景系統(tǒng)列車人工模擬駕駛的實(shí)現(xiàn)41-43
• 第4章 三維視景仿真系統(tǒng)與列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的結(jié)合43-63
• 4.1 視景系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)43-44
• 4.2 視景系統(tǒng)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)服務(wù)器與列控系統(tǒng)接口服務(wù)器44-45
• 4.3 視景系統(tǒng)與ATS系統(tǒng)的結(jié)合45-54
• 4.3.1 ATS對(duì)視景系統(tǒng)中列車監(jiān)視與追蹤功能的實(shí)現(xiàn)45-49
• 4.3.2 ATS對(duì)視景系統(tǒng)視角定位功能的實(shí)現(xiàn)49-52
• 4.3.3 ATS信號(hào)控制功能在視景系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)52-53
• 4.3.4 ATS對(duì)視景系統(tǒng)列車運(yùn)行調(diào)整功能的實(shí)現(xiàn)53-54
• 4.4 視景系統(tǒng)與其它列控子系統(tǒng)的結(jié)合54-63
• 4.4.1 視景系統(tǒng)與ATO系統(tǒng)的結(jié)合54-58
• 4.4.2 視景系統(tǒng)與車載ATP的結(jié)合58-63
• 第5章 基于三維視景的列車運(yùn)行仿真平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)63-71
• 5.1 仿真平臺(tái)的搭建63-64
• 5.2 列車運(yùn)行仿真平臺(tái)仿真過(guò)程的實(shí)現(xiàn)64-71
• 結(jié)論71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果76

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本文編號(hào)：725735