道岔轉(zhuǎn)轍機虛擬仿真及評估系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、轉(zhuǎn)轍機作為道岔控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，用于轉(zhuǎn)換道岔、鎖閉道岔和反映道岔位置和狀態(tài)，是軌道交通領(lǐng)域的核心部件，對其操作和維修有嚴格的規(guī)定。在當今軌道交通迅猛發(fā)展的背景下，對轉(zhuǎn)轍機操作人才的需求逐漸增大，道岔轉(zhuǎn)轍機相關(guān)的培訓(xùn)手段還相當落后。本文針對軌道交通中的核心部件轉(zhuǎn)轍機的培訓(xùn)方式和考核進行相關(guān)的研究與開發(fā)，以解決當前轉(zhuǎn)轍機培訓(xùn)和考核落后的現(xiàn)狀，實現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機虛擬培訓(xùn)和在線考試。本文的主要研究工作如下：
　　（1）在分析轉(zhuǎn)轍機虛擬仿真環(huán)境精

2、細化建模的基礎(chǔ)上，結(jié)合轉(zhuǎn)轍機虛擬場景建模特征和技術(shù)指標，借助 SolidWorks、3ds Max構(gòu)建三維虛擬場景，實現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機虛擬場景精細化建模，并對虛擬場景做優(yōu)化處理；同時通過Unity3D虛擬現(xiàn)實引擎，構(gòu)建近乎真實的虛擬仿真場景，通過交互設(shè)計，實現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機虛擬場景交互式漫游和對轉(zhuǎn)轍機零部件的操作控制，在虛擬場景展示轉(zhuǎn)轍機運轉(zhuǎn)細節(jié)和實現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機虛擬拆裝。
　　（2）對虛擬場景實時顯示原理、場景中零部件操作以及鼠標拾取算法等關(guān)鍵技術(shù)的

3、探討。研究包圍盒碰撞檢測技術(shù)，在Unity3D環(huán)境下實現(xiàn)剛體碰撞、虛擬裝配等功能，同時避免了虛擬場景零件之間相互滲透的現(xiàn)象。研究了三維仿真系統(tǒng)中邏輯的控制，事件響應(yīng)機制，實現(xiàn)了三維交互裝配過程中的碰撞檢測反饋響應(yīng)，實現(xiàn)了人機交互。
　?。?）針對轉(zhuǎn)轍機故障模式提出故障樹分析法，并且結(jié)合專家的知識和經(jīng)驗，將故障樹與診斷專家系統(tǒng)聯(lián)系起來，開發(fā)了轉(zhuǎn)轍機故障診斷專家系統(tǒng)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機故障診斷和維修的自動索引和維修決策支持。在轉(zhuǎn)轍機在線考試系