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基于虚拟现实的轨道车模拟驾驶系统及其关键技术研究的任务书
任务书
一、课题背景和研究的必要性
轨道车作为一种重要的民用运输工具，在人们的出行和物流方面具有不可替代的地位。随着城市化进程的加快和经济的发展，人们对轨道交通的要求也越来越高，对轨道车员工的技术水平和驾驶安全有更高的要求。因此，开展基于虚拟现实的轨道车模拟驾驶系统的研究和开发至关重要。
本项目拟建立一种基于虚拟现实技术的轨道车模拟驾驶系统。该系统可以让驾驶员直接体验轨道车驾驶过程，使驾驶员快速掌握驾驶技术，提高驾驶员的驾驶安全性和驾驶技能，同时也可以降低轨道车事故的发生率。该系统的建立，可以在安全方面起到重要的作用，可以在驾驶员培训过程中替代现实驾驶培训的部分内容，还可以在实际驾驶中遇见特殊情况时，提供情景演示和指导。
二、研究内容和目标
1.系统设计
本项目主要目标是建立基于虚拟现实的轨道车模拟驾驶系统，具体研究内容包括：系统需求分析、系统结构设计、系统开发实施和系统测试、调试和评估等。
2.关键技术研究
（1）虚拟现实技术的应用：研究虚拟现实技术在轨道车模拟驾驶的应用，可视化技术和三维模型技术的运用等。
（2）驾驶模拟技术：研究轨道车运行模型和驾驶模型，开发并应用基于虚拟现实技术的驾驶模拟器，模拟各种驾驶情况。
（3）动作捕捉技术：采用动作捕捉技术，识别和监测驾驶员的动作，实时反馈到虚拟仿真环境中，提高模拟准确性。
（4）数据处理技术：研究轨道车驾驶的数据处理方法和驾驶员行为分析方法，从而能够对驾驶员的操作和行为进行监测和评估。
三、研究计划及进度安排
第一年：
1.需求调研：了解轨道车模拟驾驶系统的需求和实用性，分析市场和技术前景。
2.系统需求分析：明确模拟系统涉及的各种功能与模块，分析实现技术。
3.系统结构设计：设计系统总体结构及各个功能模块，并对系统进行模块化设计。
4.模拟系统设计与开发：开发轨道车模拟驾驶系统的软件框架，进行综合实现。
5.数据处理技术研究：研究轨道车驾驶数据处理方法，讲数据结构转化为标准数据类型，实现“增量”处理数据并存储，同时开展驾驶员的行为分析。
第二年：
1.系统测试、调试及评估：通过测试、调试，对开发模拟驾驶系统进行实验验证，验证系统的各项功能。
2.应用虚拟现实技术：采用虚拟现实技术，研制多种轨道车驾驶模型。通过虚拟仿真技术提高模拟驾驶的实时性、准确性、真实性和交互性。
3.基于动作捕捉技术的研究：采用摄像机对驾驶员进行拍摄，通过运动捕捉技术，提取适当的骨骼、关节和运动信息，进行实时反馈，帮助驾驶员更加准确地进行驾驶。
第三年：
1.车模建立：研究建立各种轨道车模型，包括地铁、高铁、有轨电车等。
2.学习系统开发：建立学习系统，可以对学员进行操纵模拟驾驶和技术评测，提高驾驶员的训练成效。
3.实际驾驶情况的演练：可以将某些驾驶情境或出现的问题记录并作为标准注入该模拟系统中，提供实际驾驶中的演练环境，并能够得出相应的驾驶员训练计划。
四、预期成果
（1）成功建立基于虚拟现实的轨道车模拟驾驶系统。
（2）系统能够实现轨道车驾驶的模拟和学习功能，为现实驾驶培训提供额外的补充。
（3）针对驾驶员的操作和行为提供客观评估和分析，使驾驶员不断提高自身的驾驶水平。
（4）提供可视化的仿真环境，为轨道车事故的调查和预防提供重要依据，为确保轨道车安全和正常运营提供技术支持。
五、经费预算
预计总经费为XX万元，其中硬件设备和材料费用约为XX万元，人员费用预计为XX万元，外协研究费用约为XX万元。