基于VR的轨道交通运营管理系统

2018-08-03吴秋颜

数字通信世界 2018年7期

关键词：使用者虚拟现实轨道交通

吴秋颜

（天津市地下铁道运营有限公司，天津 300000）

1 VR和轨道交通运营管理系统的产生背景

1.1 VR介绍

虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。

虚拟现实包括实时三维计算机图形技术，广角（宽视野）立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，以及触觉反馈、力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。

1.2 轨道交通运营管理系统的产生背景

国内在虚拟现实技术的应用研究上取得了一定的成就，如同济大学工程管理研究所开发的上海市地铁一号线工程项目仿真系统（PMIS-SM）和同济大学通信信号研究所研制的上海地铁三号线仿真培训系统；长江口深水航道治理工程信息系统（PMIS/YE）；河海大学开发的澳门国际机场施工进度动态管理系统以及三峡右岸工程项目管理信息系统之施工进度形象图示子系统；中国长江三峡工程开发总公司引进现代计算机信息技术、现代管理的科学理论方法及技术，与加拿大合作建设的“三峡工程管理系统（TGPMS）”；公路工程施工项目管理信息系统（HECPMIS）、水电建设项目PMS的研究等等。

轨道交通行业中，运营管理过程复杂，涉及设备设施管理、物资管理、人员管理、行车组织管理、客运组织管理、车辆管理、施工管理、培训管理、考核管理、演练管理、安全质量管理、应急事件处理等方面，而现行管理手段一般沿用传统方式，使用规则列表、数据列表、文字描述、平面图纸展现等。

随着运营管理数字化步伐不断加快，运营管理过程需要一个综合平台，能在不影响正常运营管理的前提下，直观、快速、清晰的将运营管理的各环节进行模拟，辅助轨道交通运营服务。根据美国电科院（EPRI）相关研究认为，VR、AR技术将使整体工作效率提升25%，设备运行时间延长20%，误操作减少30%，并降低作业风险。[1]轨道交通运营管理系统在虚拟仿真平台上，加入针对轨道交通运营的管理单元，形成了虚拟可操作的轨道交通运营综合管理平台。

2 轨道交通运营管理系统如何借鉴VR的优势

2.1 VR的优势

BIM拥有4个特征：多感知性、存在感、交互性和自主性。

多感知性：指除一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知，甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。

存在感：指使用者感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使使用者难辨真假的程度。

交互性：指使用者对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。

自主性：指虚拟环境中的物体依据现实世界物理运动定律动作的程度。

2.2 轨道交通运营管理系统借鉴VR的优势

轨道交通运营管理系统可以借鉴VR的4个特征的优势，在此基础上，对外开放接口，对内增加管理功能。

多感知性：在已运营线路系统上，无法进行实际情况操作模拟，无法做到真感知。借助VR感知性，对设备维护方式方法、车辆维护维修方式、应急处置情况及处理方法等的模拟，均可以使使用者从视、听两方面快速直观学习到管理维护的知识，发现管理维护的关键点，有助于设备维护管理和安全管理的相关。

存在感：现实的学习过程中，技术学习往往是徒弟看着师父做，新人看着老人做，无法主观的解决问题，而传统的文字学习图片学习更是无法亲身体会真实情况的复杂性。轨道交通运营管理系统借助VR存在感，让使用者以第一人称的身份，自主解决问题或自主进行管理工作，在进入实际工作前，做好充分准备，减少因未实际操作造成的轨道交通运行影响。

交互性：轨道交通运营管理系统借助VR的交互性，使虚拟场景满足实际操作管理流程需求，让使用者能够真感受、真操作，真实感受自身操作带来的现实反馈。

自主性：轨道交通运营管理系统借助VR自主性，可以使虚拟场景中的所有细节或运营管理模拟需要的细节进行附加运动规律和碰撞检测，让虚拟场景更接近真实动作状态。