虚拟现实技术在轨道交通行业应用

张建平、王淼

摘要：本文基于当前轨道交通行业的发展背景，结合实际的场景需求，对当前先进的虚拟现实技术进行技术特点与系统构成的分析，并结合虚拟现实技术的主要优势对传统轨道交通行业的相关方向提出了应用范围，主要包括对故障情况的平台演示与仿真、产品模拟射击等几个方面，对我国轨道交通行业的发展提出了参考意见。

关键字：虚拟现实；轨道交通

引言：近年来，我国轨道交通行业发展迅速，已经步入高速发展的阶段，因此在轨道交通快速发展的过程中对于列车控制、运营速度、铁路信号设备的安全性能等相关设备的要求也在不断提升。因此，结合当前飞速发展的虚拟现实技术，实现将高新技术对传统轨道行业的赋能，充分利用虚拟现实技术中的场景重建与场景还原的特点，对于实际工程操作环境与信号系统的运行环境进行虚实结合，能够有效的提升工作效率，同时也能显著的降低产品开发的成本。

1. 虚拟现实技术简介

虚拟现实技术是一种通过计算机构建模拟环境来构建虚拟世界的计算机仿真系统，能够使用户沉浸于虚拟现实的环境之中。虚拟现实技术通过对多元信息的处理与信息融合，在计算机中实现对三维场景和实际行为的重建，用户可以实现与该场景的交互操作，并得到来自虚拟场景的反馈，利用交互设备实现将是那位虚拟场景进行实物化处理，获得可触摸的实物，构建出与实际场景一致的、真实的用户体验。当前由于虚拟现实及时具备良好的仿真效果，在医疗、工业制造、娱乐等多个领域广泛应用，由于虚拟现实技术的虚拟、仿真的特点，在轨道交通行业由于铁路信号系统中包含多种类别与制式的信号设备，可以通过结合虚拟现实技术，为轨道交通系统内部的用户培训等方面进行投入应用。

虚拟现实技术属于三维技术的重要分支，也是重要的发展方向。当前的发展趋势逐渐趋向于构建更加良好的三维重建的场景与效果，提高重建场景的实时性，提升交互性能。主流的虚拟现实系统主要包括虚拟现实输入系统与输出系统两个部分，虚拟现实系统通过对多个用户佩戴或使用的传感设备来收集信息，例如头盔、数据手套、语音识别设备等，当用户沉浸于虚拟环境中时，通过对采集相关信息的处理，为用户提供了全新的人机交互的方式。

2. 虚拟现实技术在轨道交通行业的应用

当前，城市轨道交通领域的主要趋势以降低城市污染实现低碳经济为目标，因此，轨道交通领域同样可以实现对虚拟现实技术的应用条件与应用场景。在轨道交通领域虚拟现实技术可以充分利用其模拟、重建等功能与特点，实现对工程开、实际运营维护等各个阶段的工程环境的模拟，可以包括以下几个方面：

2.1对故障信息的处理与场景重现

当前虚拟现实技术可以实现对轨道交通工程中的故障进行仿真演示，通过充分对过往的故障信息进行收集与处理，搭建原始故障信息的数据库模型，能够重新搭建、模拟出故障发生的场景，具备直观、符合实际场景、能够反复使用等优势，能够提升研发人员场景浮现与场景故障分析的能力。

2.2轨道交通新产品的模拟与仿真

在轨道交通领域中，一套新产品的发布需要经历严格的安全认证与测试环境，因此，在新产品的研发设计过程中，可以通过虚拟现实技术，构建筑新产品的仿真模拟平台，使得设计人员能够充分的分析产品的安全性能、使用体验、产品架构是否合理等多个方面，大大的降低了产品的设计与测试周期，在提升产品生产效率的同时，降低了测试成本。

2.3搭建基于远程协作的用户培训平台

当前，轨道交通行业的实际工程现场的用户操作培训流程与调试流程需要严格的培训机制，然而培养专业的安装、调试人才需要耗费较高的人力成本与物力成本，通过运用虚拟现实技术模拟实际安装场景，可以实现对现场人员基于仿真环境的培训，具备更多的交互功能和良好的实时性，能够跨域地域的限制，实现多人的协同工作，由于其较强的交互性能，能够便于远程人员的实时沟通与交流，缩短了安装、调试、维修的时间，对于提升对新人的培训速度也有重要的作用。

总结

当前，我国的虚拟现实技术的应用应用在医疗、娱乐等行业，在轨道交通行业的应用较少，仍然处于初级的探索阶段。本文通过对虚拟现实技术的基本原理、主要特点、系统构成等多个方面的分析，可以看出虚拟现实技术具有广泛的应用领域与较高的应用价值，但其发展受制于硬件设备、软件等多方面的约束，因此，应该充分利用虚拟现实技术的优势，突破传统轨道交通领域的行业痛点，做到先进技术与产品性能的有机结合，促进轨道交通行业安全、有效、快速的发展。

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