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的开题报告.docx

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的开题报告
一、选题背景和意义
随着城市化进程的不断加快，地铁作为城市公共交通的重要组成部分，为人们提供了便捷、快捷、安全的出行方式。在地铁运营管理中，列车运行控制一直以来就是一个重要的课题。为了更好地控制地铁列车的运行，需要建立基于计算机辅助技术的列车运行控制视景仿真系统，通过仿真模拟列车行驶过程中的各种情况，以提高地铁列车的运行效率和安全性。
而在地铁列车运行控制视景仿真系统中，三维建模技术是实现仿真模拟的关键技术之一。三维建模技术可以将列车、轨道等要素通过计算机模拟其三维图形和运动轨迹，进而在视景仿真系统中表现出来，使操作者能够直观地看到列车运行的全过程，从而更好地进行运营管理和控制。
因此，本课题旨在研究和实现基于三维建模技术的地铁列车运行控制视景仿真系统，以提高地铁列车的运行效率和安全性。
二、研究内容和技术路线
本课题的研究内容主要包括以下方面：
1.地铁列车运行控制视景仿真系统的需求分析。通过调研地铁运营管理的需求，对地铁列车运行控制视景仿真系统的功能、性能和界面进行详细的需求分析，明确系统的功能和实现目标。
2.地铁列车运行控制视景仿真系统的软件设计。该部分将根据需求分析结果，对系统的软件结构、功能模块、数据结构等进行设计和确定，并进行UML建模。
3.地铁列车运行控制视景仿真系统中的三维建模技术的研究和实现。该部分将研究地铁列车、轨道等各种要素的三维建模技术，并借助3DMAX软件进行三维建模，完成地铁列车、轨道等的建模。
4.地铁列车运行控制视景仿真系统的系统实现。该部分将根据需求分析结果和软件设计方案，采用VisualC++等开发工具进行系统实现，通过软硬件联调、单元测试等方式进行系统测试，最终实现整个系统。
技术路线如图：
三、预期研究成果和创新点
1.基于三维建模技术的地铁列车运行控制视景仿真系统实现。
2.完整的需求分析、软件设计和系统实现文档。
3.在仿真模拟方面的创新点，在地铁列车运行控制视景仿真系统中实现真实的三维行驶过程，尽可能真实地还原地铁列车的运行情况。
4.在系统实现方面的创新点，在实现地铁列车运行控制视景仿真系统的基础上，添加对列车运行数据的自动化分析和异常检测等功能，提高了系统的智能化程度。
四、研究思路和方法
1.在需求分析阶段，采用文献调研和实地考察相结合的方法，对地铁运营管理的需求和列车运行控制视景仿真系统的功能和实现目标进行详细分析。
2.在软件设计阶段，采用面向对象的分析和设计方法，使用UML建模进行软件结构、功能模块、数据结构等的设计和确定。
3.在三维建模技术的研究和实现阶段，将首先研究地铁列车、轨道等各种要素的三维建模技术，然后借助3DMAX等建模软件进行建模。
4.在系统实现阶段，采用VisualC++等开发工具进行系统实现，通过软硬件联调、单元测试等方式进行系统测试，最终实现整个系统。
五、研究计划和进度安排
本课题的主要研究内容和进度安排如下表所示：
|研究内容|研究阶段|计划完成时间|实际完成时间|
|:--------------------------------:|:--------:|:----------:|:----------:|
|地铁列车运行控制视景仿真系统需求|第一阶段|2021.09||
|地铁列车运行控制视景仿真系统软件设计|第二阶段|2021.10||
|地铁列车运行控制视景仿真系统三维建模|第三阶段|2021.11||
|地铁列车运行控制视景仿真系统系统实现|第四阶段|2021.12||
|论文写作|第五阶段|2022.01||
六、存在的问题和解决方案
1.难点：地铁列车、轨道等要素的三维建模技术
解决方案：借助3DMAX等建模软件进行建模，并在建模过程中不断优化和改进建模方法。
2.难点：系统的智能化程度不够
解决方案：在系统实现中添加对列车运行数据的自动化分析和异常检测等功能，提高系统的智能化程度。
3.难点：系统测试难以全面覆盖
解决方案：在系统测试阶段采用多种测试方法，尽可能覆盖不同情况下的系统运行情况，提高测试的可靠性。
四、论文结构安排
本文的结构安排如下：
第一章：引言。介绍课题选题的背景、意义和国内外研究现状，阐述本课题的研究内容和重要性等。
第二章：地铁列车运行控制视景仿真系统需求。根据地铁列车运营管理的需求，对地铁列车运行控制视景仿真系统的功能、性能和界面进行详细的需求分析，明确系统的功能和实现目标。
第三章：地铁列车运行控制视景仿真系统软件设计。该部分将根据需求分析结果，对系统的软件结构、功能模块、数据结构等进行设计和确定，并进行UML建模。
第四章：地铁列车运行控制视景仿真系统中的三维建模技术的研究和实现。该部分将研究地铁列车、轨道等各种要素的三维建模技