現(xiàn)代有軌電車模擬駕駛系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著國家對城市軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入加大，相比起地鐵和輕軌的造價(jià)高、工期長等特點(diǎn)，現(xiàn)代有軌電車具有清潔環(huán)保、靈活的優(yōu)勢，還能夠緩解城市公共交通擁堵的問題，現(xiàn)代有軌電車在全國的發(fā)展前景十分廣闊。這樣對有軌電車的司機(jī)的操作水平就有了更高的要求，怎樣能夠讓這些受訓(xùn)的司機(jī)更加安全、快速的學(xué)習(xí)駕駛有軌電車，這就需要尋找一種安全、科技、高效、實(shí)用的模擬駕駛裝置。用來模擬現(xiàn)代有軌電車司機(jī)在實(shí)際的運(yùn)營條件下的操作，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來模仿一個(gè)真實(shí)的環(huán)

2、境和操作平臺(tái)，完成對司機(jī)的駕駛培訓(xùn)。本文首先介紹了現(xiàn)代有軌電車模擬駕駛系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及其功能，分析了現(xiàn)代有軌電車的運(yùn)行流程，然后以現(xiàn)代有軌電車模擬駕駛數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，編寫現(xiàn)代有軌電車模擬駕駛動(dòng)力學(xué)仿真軟件，由于軌旁運(yùn)行控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)對整個(gè)線路上有軌電車的監(jiān)控，所以對有軌電車軌旁運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作視景動(dòng)畫，完全根據(jù)實(shí)際現(xiàn)代有軌電車駕駛操作平臺(tái)設(shè)計(jì)其駕駛環(huán)境，最后展示了模擬駕駛系統(tǒng)的整體布局。
　　本研究主要內(nèi)容

3、包括：⑴對現(xiàn)代有軌電車模擬駕駛裝置進(jìn)行了各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和功能分析。⑵首先通過分析對有軌電車運(yùn)行狀態(tài)和受力情況，建立了牽引計(jì)算數(shù)學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)過程模型，然后對比有軌電車的計(jì)算模型，通過對比單質(zhì)點(diǎn)和多質(zhì)點(diǎn)模型，結(jié)合最優(yōu)控制策略，最后通過VB編寫的上位機(jī)軟件對所建立的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行仿真。⑶有軌電車軌旁運(yùn)行控制環(huán)境仿真系統(tǒng)模擬了城市軌道交通信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)和基本的運(yùn)營場景，對需要模擬的線路信號(hào)設(shè)備進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，包括信號(hào)機(jī)、道岔、軌道區(qū)段以及站臺(tái)的建

4、模分析,對靜態(tài)信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)模擬進(jìn)行了設(shè)計(jì)。利用VB軟件編寫圖形化站場圖顯示界面，能夠模擬單列或多列車的運(yùn)行。對移動(dòng)授權(quán)的基本計(jì)算原理進(jìn)行了分析，并且設(shè)計(jì)了針對本文的移動(dòng)授權(quán)計(jì)算過程及實(shí)現(xiàn)方式。通過Labview軟件編寫駕駛臺(tái)操作界面，與通信接口和聯(lián)鎖模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將真實(shí)的操作在駕駛臺(tái)軟件界面反應(yīng)出來，用于對列車的運(yùn)行監(jiān)控。利用TCP/IP通信協(xié)議模擬教員發(fā)送相關(guān)的操作指令給學(xué)員，并根據(jù)運(yùn)行控制系統(tǒng)的命令，實(shí)現(xiàn)對軌旁設(shè)備的控制。⑷視