关键词：模拟驾驶；实践教学；轨道交通

Abstract: the development of network not only brings great convenience to our life, at the same time, as a teacher, using modern teaching methods for teaching and design, in line with the contemporary education and teaching philosophy. This paper mainly aims at the simulation driving system of B-type vehicle in Pu town of jie'an high tech, and carries out practical teaching. It mainly uses the existing equipment to simulate and drill the driving of rail transit vehicles, and analyzes the degree of knowledge mastery of students in time through the results submitted by students, so as to understand the learning situation of students in time.

Key words: Simulation driving; Practical teaching; Rail transit

1  系统组成

1.1  视景系统

模拟驾驶系统采用计算机生成图像(CGI：Computer Generate Image)方式实现视景仿真，视景仿真系统主要提供前方轨道、沿途车站、沿线设备及景观、列车内部部件（电器柜等大部件）等元素；计算机生成图像(CGI)方式的视景仿真须采用三维场景，提供列车模拟运行的指定线路正线三维线路场景。

前向视景通过三通道环幕投影形成的平面宽视角显示，如下系统能够提供原尺寸、无闪烁的线路模拟与显示，给受训学员带来身临其境的感觉。

1.2  声音系统

声音模拟系统能够逼真地模拟列车运行时的声音环境，这些声音包括外部的声音与列车内部的声音。

列车外部的声音主要有风声、鸣笛声、制动摩擦声、周围环境声音；机车内部声音如司机操作过程中机车产生的各种电器吸合、断开声音、司机台显示屏提示声、机车运行过程中有关设备的电气、机械噪声、牵引电机运转的声音、空气制动系统产生的明显声音。

声音仿真计算机配备专业立体声声卡，通过仿真软件依据主控计算机发出的指令产生各类声音及音效。声音仿真计算机生成的音频信号通过音频分支设备送往扬声器，满足培训司机的需要。系统的硬件由声音仿真计算机、多路集成功放、扬声器系统等构成。

1.3  故障排除系统

地铁列车驾驶仿真培训系统具有灵活方便的故障模拟功能，能够模拟地铁列车运行过程中可能出现的各类车辆故障类型不少于常见故障的85%，能够模拟列车相关的各类故障、突发事件。模拟的故障与模拟装置的列车控制逻辑相关联。

地铁列车在故障发生时，各子系统能够按真实照逻辑控制关系响应并正确表现该故障。司机模拟驾驶培训系统操作台上HMI显示屏、各种仪表、各种指示灯、虚拟列车系统的三维模型等能够显示各种故障状态，方便司机分析判断以及处理故障。

1.4  计算机系统

计算机系统包括列车模拟驾驶培训系统的所有主机及子机，采用分布式体系结构，构成模拟装置的各子系统通过计算机网络连接，具有可扩展性。

1.5  通信系统

提供通信支持，保证系统各个子系统能够正常交互，系统功能稳定。

1.6  辅助系统

为系统提供必要的支持，保证系统功能正常，包括UPS不间断电源、交换机、转接头、机柜等辅助设备。

1.7  教员系统

教员控制台是列车模拟器的一个重要组成部分，它承担着列车模拟器的全方位监管、控制和系统维护任务。从模拟器的运转前准备到培训结束后的数据处理、操纵评价，从培训课程设计到培训过程的监控和干预，从基础数据准备到系统状态检测与故障诊断；培训记录管理都离不开教员控制系统。该系统为教员提供列车模拟器的工作、运转等信息，帮助教员全面掌控司机的培训过程。

教员控制台满足教员对模拟驾驶培训及考核的全部功能要求，其中8个显示器为教员提供模拟驾驶相关的各类信息，内容包括：

教员系统监视器：向教员提供教师控制系统软件的运行人机界面，包括数据管理界面、系统维护界面等。

列车管理系统及信号系统监视器：主要包括：HMI显示器、ATC显示器，便于教员了解当前列车模拟运行的状态。

站台监视器：同步显示站台监视系统的画面内容,包括列车左右两侧的视景。

前向视景监视器：同步显示仿真器司机室内的前向视景画面。

数字视频监视器(CCTV)：帮助教员监视司机室、仿真运行区、教员监控区等等的实时情况，并可记录。帮助教员观察模拟器司机室内的情况以及受训司机在操作及故障处理过程中的表现。

1.8  系统效果图

系统效果图如附图所示。该图包含了教员控制室、车站控制室、配电间、列车视景幕布、理论教室等。设备开启之前，需要先将配电间开启，然后教师在教员端发布命令，调整列车运行参数，设置运行模式。也可以在理论教室内部进行理论指导、安全教育等相关知识。该效果图很好的体现了各功能模块的布局。

附图  系统效果图

2  作业演练流程

2.1  教员端操作流程

教员端是一体式八屏教员控制台，其中“教员系统”包含有“任务管理”、“成绩管理”、“用户管理”和“系统管理”等功能，而“任务管理”模块中包含所有的内置任务信息，主要涉及“模拟驾驶”、“非正常行车”、“故障处理”等三种类型的任务；“成绩管理”中保留训练的成绩，包括“成绩详情”、“速度曲线”等，并支持成绩单的打印；修改密码模块供教员或管理员对密码进行修改；操作人员可在日志管理模块中查询此系统的操作记录，均以列表的形式体现。

2.1.1 教师端登录

教员控制台正常开机后，双击桌面上教员管理的客户端图标，进入教员管理系统的登陆界面。

2.1.2  任务管理

点击任务管理的图标，进入任务管理界面，任务管理界面中包含当前系统中的所有任务信息。

2.1.3  任务初始化

选择一条任务，点击操作列表中“训练或考核”按钮，便可进入情景编辑器的初始化界面。

任务初始化成功后，便进入情景编辑器界面。

2.1.4  任务加载

任务初始化成功后，便进入情景编辑器界面，点击界面左上角的“开始”按钮，模拟驾驶系统进入任务加载界面，任务加载成功后，所有设备（司机操纵台、故障处理机等）进入启动列车的就绪状态。

2.1.5  任务运行

任务加载完成后，按照标准的启动列车步骤进行操作。下面以模拟驾驶演练任务的操作进行讲解。

（1）将“列车激活开关”旋转到“合”位（位于继电器柜倒数1排右1）；

（2）将司机台“司控器钥匙”打至“开”位，激活司机操纵台；

（3）按下“高速断路器合”按钮，合上主断；

（4）按下“停放制动缓解”按钮，缓解停放制动；

（5）将“方向手柄”推至“向前”位；

（6）请按压RM按钮，将列车驾驶模式升级至ATP/ATO模式；

（7）按压ATO按钮，启动列车；

（8）通知：列车已启动，任务结束。

当列车运行至故障或非正常行车触发点时，根据主视景、HMI显示屏的显示内容，判断当前故障问题，并按照标准的处理故障或非正常行车的步骤进行操作，直至故障处理结束。

2.1.6  结束任务

任务操作完成后，点击情景编辑器左上角的“停止任务”按钮，系统显示“程序正在提交记分卡数据，请稍等”，成绩提交成功后，可在成绩管理模块中进行成绩的查询。

2.1.7  成绩查询

成绩提交成功后，可在“成绩管理”模块中点击“详情”按钮查看成绩。

3  模拟器作业演练流程

3.1  任务操作

在教员控制台上，登录教员系统选择训练或考核任务，进入任务初始化，初始化完成，点击情景编辑器界面“开始”按钮，启动任务，教员控制台各显示屏、舱体内司机操纵台、舱体外前方视景及左右视景等各个设备进入加载状态，加载成功后，可根据前方视景上的提示在舱体内操纵台上进行任务练习或考核。

注：考核与训练模式区别在于主视景在考核模式下无提示步骤，而训练模式下有提示步骤。

3.2  机车启动流程

（1）将“列车激活开关”旋转到“合”位（位于继电器柜倒数1排右1）；

（2）将司机台“司控器钥匙”打至“开”位，激活司机操纵台；

（3）按下司机台“高速断路器”按钮，合上主断；

（4）按下“停放制动缓解”按钮，缓解停放制动；

（5）将“方向手柄”推至“向前”位；

（6）请按压RM按钮，将列车驾驶模式升级至ATP/ATO模式；

（7）按压ATO按钮，启动列车。

（8）通知：列车已启动，任务结束。

3.3  提交成绩

当模拟演练任务执行完成后，在教员控制台上点击教员系统的情景编辑器中“结束”按钮，结束任务，提交记分卡数据，然后可在成绩管理中查看成绩。

4  总结

通过本文的分析可以得出，教师端可以发布命令，让学生进行模拟操作，然后在规定时间内提交成绩只有，系统可以对学生进行评分与等级划定，采用信息化教学，不仅可以提高教师阅卷效率，也可以提升学生的学习兴趣。同时也可以及时的找出不足之处。不仅减少了教师的工作量，还提高了效率。

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