虚拟现实在CBTC仿真测试中的应用
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摘要
为了采用计算机仿真技术研究CBTC系统,构建了基于计算机,网络及虚拟现实技术的CBTC仿真测试系统。其所提供的可视化线路及列车仿真运行环境具有可控性、无破坏性、安全性、可重复性和经济性以及可实现性等显著优点。虚拟现实作为仿真测试中的人机互动接口及仿真过程及结果的直观体现载体,是系统中不可或缺的一部分。
     本文对虚拟现实和CBTC仿真测试系统做了简要介绍,针对原有三维视景显示系统所存在的不足,重点研究了如何使用虚拟现实关键技术为CBTC仿真测试系统构建一个更为先进、方便、实用、逼真的显示系统。
     论文将虚拟现实关键技术与CBTC仿真测试系统实际要求相结合,通过实物虚化、动态模型、多视点显示、人机交互及声音仿真技术的运用,真实的再现了CBTC仿真测试环境,可实现单车仿真运行,多车追踪仿真运行,不但可用于运行控制策略,系统集成方案分析,也可用于关键子系统测试及系统集成测试等方面。
     最后,本文给出了CBTC仿真测试系统在试验线上的实际应用,具体叙述了针对试验线实际情况构建虚拟现实环境的过程和所使用的关键技术。此次仿真测试过程中,虚拟现实在前期实验室测试和后期现场测试中,提供了真实流畅的显示效果和方便高效的人机交互,为系统的成功应用做出了贡献。
In order to research the CBTC system with computer simulation technology, the CBTC simulation and test system is built based on computer, network and virtual reality technology. Visual simulation environment is provided for line and train simulation, the platform is controllable, safe, repeatable, economic and realizable. As the human-machine interface and visible display platform of the simulation and test, the virtual reality is one of the indispensable parts of the whole system. The CBTC simulation and test system and virtual reality are briefly introduced in this paper, because the former 3D display platform has some defects, the application of virtual reality key technology in the system is emphasized in order to compose an advanced, convenience, practicable and vivid display platform for the CBTC simulation and test system.
     The requirements of the system and the key technologies of virtual reality are adequately considered, by applying the technology of real-time modeling, dynamic model, multi-viewpoints display, human-machine interaction and sound simulation, the CBTC simulation and test environment is vividly recurred so that the system can simulate single train running and trace of multi-trains. Also, operation control policy and system integration scheme can be analyzed, key subsystem and system integration can be tested by using this system.
     Finally, the actual application of the CBTC simulation and test system is provided. The process of creating the virtual reality environment and the usage of the key technology are concretely described. The virtual reality provide the system with vivid and smooth display effect and convenient and effective human-machine interaction during the prophase test in the libratory and anaphase spot test, contribute to the success of the simulation and test system.
引文
[1]宋晓伟.地铁列车运行控制视景仿真系统中三维建模技术的研究与实现[学位论文].北京交通大学,2007.
    [2]兰兵.虚拟现实技术在建筑设计中的应用[J].四川建筑科学研究,2002,(02).
    [3]唐涛,郜春海,李开成,等.基于通信的列车运行控制技术发展战略探讨[J].都市快轨交通,2005,(06).
    [4]陈锋华,刘岭,徐松.基于通信的列车控制(CBTC)系统[J].铁路通信信号工程技术,2005,(01).
    [5]杨宝民,朱一宁.分布式虚拟现实技术及其应用[M].北京:科学出版社,2000.
    [6]赵沁平.DVENET分布式虚拟环境[M].北京:科学出版社,2002.
    [7]龚卓蓉.LynX图形界面[M].北京:国防工业出版社,2002.
    [8]廖爱国.虚拟现实平台的研究与开发[学位论文].同济大学,2006.
    [9]孙文磊.基于虚拟现实的六自由度平台系统设计与仿真[学位论文].厦门大学,2006.
    [10]汪成为,高文,土行仁.灵境(虚拟现实)技术的理论及应用[M].北京:清华大学出版社,1996.
    [11]曾建超,俞志和.虚拟现实技术及其应用[M].北京:清华大学出版社,1996.
    [12]Burdea G,Coiffet P.Virtual Reality Technology[M].New York:John Wiley & Sons Inc,2003.
    [13]李荣辉.三维建模技术在虚拟现实中的应用研究[学位论文].大庆石油学院,2007.
    [14]万波.虚拟现实关键技术分析及其应用综述[J].高等函授学报(自然科学版),2000,(02).
    [15]万刚,王蒙,武志强,等.虚拟环境仿真中真实感声音的生成[J].测绘学院学报,2004,(01).
    [16]Luca-caneparo.Shared virtual reality for design and management:the Porta Susa project[J].Automation in Construction,2001,10:217-228.
    [17]郑运召.基于VRML的虚拟现实技术在远程监控系统中的应用研究[学位论文].燕山大学,2007.
    [18]Selman D.Java 3D Programming[M].USA:Manning Publications Co.,2002.145-198.
    [19]Marcu C,Lazea G,Robotin R.An OpenGL Application for Industrial Robots Simulation[J].IEEE International Conference,2006,2:254-259.
    [20]王乘,周均清,李立军.Creator可视化仿真建模技术[M].武汉:华中科技大学出版社,2005.
    [21]Guo Y,Wang J,Sun H.A novel constrained texture mapping method based on harmonic map[J].Computer & Graphics,2005,29:972-979.
    [22]杨伟铭.城市战场环境三维建模与空间分析研究[学位论文].解放军信息工程大学,2006.
    [23]Multigen.MultiGen Creator User's Guide[M].Dallas:MultiGen-Paradigm.Inc,1999.
    [24]郭凯.驾机合一多通道视景仿真系统研究[学位论文].武汉理工大学,2006.
    [25]Inc M.Vega Programmer's Guide[M].Dallas:MultiGen-Paradigm Inc,2001.
    [26]张景骞,刘思源,赵沁平.虚拟环境中多视觉通道图形显示的实现[J].计算机工程与应用,2001,(07).
    [27]杨波.基于虚拟现实的交互式舞台布景系统[学位论文].武汉理工大学,2002.
    [28]孟杰.基于虚拟现实的驾驶员应激场景仿真系统研究[学位论文].长安大学,2005.
    [29]张勇,王成.虚拟仿真系统中的声音设计[J].齐齐哈尔大学学报,2004,(01).
    [30]谭喜堂,朱和美.地铁列车驾驶仿真器声音仿真系统研究[J].城市轨道交通研究,2006,(04).
    [31]龚卓蓉.可选模块的使用与开发[M].北京:国防工业出版社,2003.73-75.
    [32]陆静艳.虚拟3D声音技术研究和基于DSP技术的实时系统实现[学位论文].华东师范大学,2007.

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