基于虚拟现实的地铁列车模拟驾驶培训系统及其关键技术研究的任务书.docx

基于虚拟现实的地铁列车模拟驾驶培训系统及其关键技术研究的任务书
任务书
一、任务来源
地铁系统作为大城市重要的公共交通工具，其安全性和可靠性对于城市的发展和居民的出行具有重要的意义。因此，培训当地地铁系统的新司机和提高现有司机的技能水平是非常重要的任务。为了提高地铁司机的驾驶技能，虚拟现实模拟技术被引入到培训过程中。
二、任务概述
基于虚拟现实技术的地铁列车模拟驾驶培训系统，可提供与实际驾驶相仿的驾驶经验，从而加强学员对地铁驾驶的理解和练习。汽车驾驶培训系统通常包含驾驶舱模拟器、运动控制系统和三维视觉系统等部分，而地铁列车的培训系统需要针对其特殊的驾驶控制方式进行调整。
本任务的目的是设计和实现基于虚拟现实的地铁列车模拟驾驶培训系统，其主要功能包括以下几个方面：
1.模拟地铁列车的驾驶环境和控制方式，为学员提供真实的驾驶体验。
2.提供真实的线路情况和运行情况，包括天气、时间、人员数量等多种情况。
3.支持多种培训模式，包括基础培训、进阶培训、模拟考试等。
4.提供故障模拟和应急处理训练，以增强学员的应变能力。
5.可导出学员操作数据，进行学习效果评估和驾驶能力分析。
三、任务要求
1.设计和实现基于虚拟现实技术的地铁列车模拟驾驶培训系统的程序。
2.模拟地铁列车的驾驶环境和控制方式，提供真实的线路情况和运行情况。
3.设计并实现界面友好、易操作的多种培训模式。
4.支持故障模拟和应急处理训练，提高学员的应变能力。
5.考虑系统运行效率、可重复性和可靠性等因素。
四、关键技术
1.虚拟现实技术：选择合适的虚拟现实技术，包括物理模拟、虚拟环境生成、多模态交互等技术，提供真实的驾驶体验。
2.增强实现技术：利用增强现实技术，将虚拟驾驶模拟器的显示与真实驾驶室的情境结合起来，使学员能够同时感受到虚拟和真实情境，当真实情境发生变化时，虚拟情境及时做出变化，使学员产生真实的感受。
3.情境建模技术：基于地铁真实路线数据和场景模型进行建模，包括地铁隧道、站台、列车等各种元素，达到真实度。
4.物理模拟技术：利用物理学原理，模拟地铁列车的运动、加速度和制动等信息并与控制板连接，让学员更真实地感受到地铁运行的情况。
5.智能控制技术：对培训系统进行智能化的控制设计，自动判断学员的控制状态和动作，随时调整环境和情境参数，保障学员的安全，提高效果。
五、任务进度计划
1.立项调研阶段：确认系统需求和技术路线，制定实施方案和计划，完成项目规划。
2.系统设计阶段：进行系统结构、界面设计和技术难点研究，并进行关键技术的选择和方案评估。
3.系统实现阶段：根据设计方案，完成编程实现、软硬件配置和环境搭建等工作。
4.系统测试阶段：进行系统功能测试，包括模拟驾驶、故障处理、环境切换等多项测试，确保系统的稳定和可靠性。
5.系统交付阶段：进行最终测试和验收，交付用户并提供培训和使用支持服务。