动车组转向架虚拟仿真系统设计与实现

动车组转向架结构的复杂性,使得传统的培训模式已不能满足检修人员短时间内快速掌握检修技能的要求。针对CRH5动车组转向架的结构特点和功能,采用虚拟现实、多媒体和仿真技术,设计实现了动车组转向架虚拟仿真系统,可以清晰地表达转向架的技术信息、结构特点、安装顺序以及工艺要求等。详细介绍了该系统设计实现的关键技术和方法。实际应用表明,该系统不仅为动车组转向架的维护和人员培训提供了一个可视化的多媒体信息平台,也为其他场合的交流提供了直观的沟通方式。     

基于虚拟仿真的动车组转向架检修支持系统开发

CRH380BL高速动车组转向架技术含量高,结构复杂,需要高效率、高质量的检修与维护手段。文章综合应用虚拟现实、多媒体和仿真技术,设计开发了动车组转向架检修虚拟仿真支持系统。它提供一个可视化的多媒体信息平台,可支持新的培训模式,使培训人员在虚拟环境中快速掌握检修技能,以交互方式浏览转向架各组成部件的三维模型,了解转向架的技术信息、结构特点、模块配置、各级修程信息及产品装配过程。该文介绍了转向架结构特点,详细描述了系统的结构、功能以及关键技术。     

基于Unity3D的铁路客车转向架虚拟实训系统设计

铁路专业院校和铁路局职业培训中,因转向架体积大、重量重、结构部件多,检修拆装需要天车吊装,实际教学培训中存在一定困难。为了解决这些问题,基于Unity3D引擎建立了铁路客车转向架虚拟实训系统。系统教学模块可以展示转向架的结构组成及原理,虚拟操作模块可以对转向架进行仿真检修组装。系统仿真度高、交互性好,在实践教学中有良好的效果。     

动车组虚拟维修仿真系统的设计与实现

针对传统动车组维修训练成本高、准确性及效率低的缺陷,基于OpenSceneGraph三维引擎,提出装配结构树重构、复杂产品模型优化显示、维修过程仿真等关键技术,设计并实现动车组转向架虚拟维修仿真系统。实践结果表明,该系统能够满足动车组装配维修训练任务的需要,可节约经费、提高培训效率。     

高速动车组转向架防冰雪导流罩的空气动力学性能分析

针对部分动车组冬季运行时转向架车下设备舱导流罩处存在冰雪堆积的问题,对某高速动车组模型提出导流罩结构改进方案.用STAR-CCM+计算改进结构模型和现车结构模型的流场,比较转向架区域的空气流动和导流罩表面压力分布.比较结果表明,改进后的防冰雪导流罩可有效改善其表面空气的流动性,并能缓解该区域的冰雪堆积问题.     

一种分离式动车组自动导通系统设计及应用

在动车组制造、检修过程中电缆导通是保证接线正确的重要工序.针对动车组电缆主要分布在车体两端,自动导通距离长的特点,利用无线网络通讯、嵌入式技术,设计开发了一种分离式自动导通系统,并从系统构成、测试原理、硬件实现等方面进行了介绍.通过在动车组五级检修车辆导通工序的验证,取得的良好的应用效果.     

基于无线网络的动车组检修设备监视信息系统设计

随着动车组列车的开行,动车组检修设备已经成为动车组安全运行的重要保障。动车组检修设备多为在线设备或轨边设备,且多数站段都没有备用设备,而现有的铁路车辆段设备管理信息系统已经不能实时反映设备状态。该系统建立在现有设备管理信息系统的基础上,利用无线网络、PDA设备以及条码识别技术设计,不仅具有动车组检修设备履历簿功能,而且增加了设备实时监视功能。     

动车组转向架轴箱剩余寿命预测方法研究

动车组转向架轴箱的寿命作为衡量转向架性能的重要指标,主要受材料、工艺、质量、载荷、保养、工况等因素影响。为解决单一工况预测轴箱故障发生时间不准确问题,需充分考虑多工况因素,基于全生命周期构建转向架轴箱剩余寿命预测模型。本文通过对比分析多工况与轴箱的相互影响关系,采用大数据和机器学习算法,设计出一种基于长短记忆神经网络(LSTM)的轴箱相对温升与里程的剩余寿命预测方法。该方法能精确地刻画轴箱性能退化特征模型,可在动车运行过程中实时预测转向架轴箱故障发生率,较大幅度地提高动车组转向架轴箱剩余寿命预测的实效性、准确性。     

基于OSG动车组虚拟维修训练系统研究与实现

研究动车组虚拟维修培训系统,针对提高人员维修和培训水平,为了缩短大型复杂产品动车组维修的培训周期,节约训练经费,传统虚拟维修训练系统实时绘制大型模型能力弱,表达维修对象信息不直观等的问题,为解决上述问题,提出进一步用仿真技术,开发了动车组维修训练仿真系统,构建了维修训练仿真系统的框架、层次信息模型,基于OpenSceneGraph三维引擎,采用了产品装配树的建立、大型模型渲染优化、交互信息显示和拆装仿真等关键技术,并组成系统进行仿真.仿真结果表明系统设计的可行性,能够满足大型复杂产品虚拟维修应用的要求.     

水电站机电设备运行检修3D仿真培训界面设计

简述了现代水电站机电设备运行检修3D仿真培训运用多媒体教学的重要意义.介绍了利用3DMAX软件制作机电设备三维模型和相关运行检修动画的方法,以及水电站机电设备运行检修3D仿真培训的主要内容,并就authorware软件制作3D仿真培训界面的系统框架、设计流程、方法等做了较为详细的描述.本仿真培训界面的设计具有数字化水电特色,结合多种应用软件,将三维建模、动画演示、数据查询紧密联系,充分利用多媒体教学的优势,为水电培训人员深入理解培训内容、掌握机电设备的运行检修技能提供便利.创建的3D仿真培训界面,简捷实用,符合现代水电培训要求.     

基于虚拟现实的动车组维修性验证系统研究与设计

针对动车组维修性验证方法不足的问题,提出了采用虚拟仿真手段对维修性进行验证的方法;结合动车组系统的特点,对基于虚拟现实的动车组维修性验证系统进行了方案设计,给出了维修性验证具体流程,研究了三维虚拟样机建模的基本方法;虚拟维修性验证系统有效提高了动车组维修性设计效率,缩短了研制周期,是一种实现动车组维修性并行优化设计的有效方法。     

基于交互特征的虚拟维修样机建模

给出了虚拟维修样机的定义，分析了它的组成，建立了与产品CAD系统相关联的虚拟维修样机系统结构。讨论了建立虚拟样机用于虚拟维修仿真的几个关键技术。为了满足仿真实时性要求，提出了面向维修任务的虚拟维修样机建模方法，进行样机的几何建模和人机交互建模。提出了基于交互特征的虚拟维修样机交互行为建模方法，并在Jack软件环境下开发了CAD几何数据处理与虚拟维修样机交互特征定义的功能模块。最后以一个变速齿轮箱为例，对系统进行了验证。     

基于AICC课件开发规范的航空CBT系统

研究美国航空工业计算机辅助训练委员会(Aviation Industry CBT(Computer-Based Training)Committee,AICC)制定的计算机辅助训练(CBT)课件开发规范,在分析现有CBT技术背景和航空培训需求的基础上,结合多媒体技术、视景仿真技术与虚拟交互技术,开发基于虚拟现实技术的交互式计算机辅助训练(Interactive CBT,ICBT)系统.该系统主要为航空机务人员提供交互的、协同的训练方式,可以为机务人员进入模拟训练舱学习打下扎实的技能基础.     

一种可重用的视景邦员设计与实现

视景邦员是分布式交互仿真平台的重要组成之一，它采用计算机图形学技术、多媒体技术和虚拟现实技术给人以视觉和听觉上身临其境的感受。该文基于模块化的软件设计思想，设计并实现了一种可重用的视景邦员。该文对视景仿真中实体行为建模、多通道显示、RTI线程与视景实时渲染线程之间的数据同步等关键技术问题进行了分析，并给出相应的解决方案。最后，通过将该系统应用到武器虚拟采办的不同阶段，验证了该系统的通用性和可重用性。     

基于交互式流量回放的用户行为仿真技术

流量回放可为网络靶场提供逼真的流量数据并支持网络新技术验证与安全评测。面向复杂虚拟网络的交互式用户行为仿真需求,设计一种交互式流量链路的用户行为仿真架构。采用基于云平台的分布式流量仿真策略,以实现面向复杂虚拟网络用户的行为仿真多样化和可扩展加载。对交互式流量回放过程中延时修复与补偿策略进行研究,提升交互式用户行为仿真的时序逼真性。仿真实验结果表明,该仿真架构能够在保证流量时序准确性的前提下,实现交互式的大规模用户行为仿真,与传统的ITRM、Tcpreplay等方法相比,在仿真行为的多样性、规模性、逼真性上具有一定优势,可为安全评测提供有效支撑。     

Future multimedia user interfaces

No matter how powerful or elegant the technologies underlying multimedia computing, it is the user interface that ultimately determines how these systems will be used. We provide an overview of two emerging areas of user-interface research that will play major roles in future multimedia systems: virtual environments and ubiquitous computing. We discuss what they are and why they are important, and describe their relationship to current multimedia systems. While mouse and window-based user interfaces provide access to 2D graphics, video, and sound, virtual environments not only involve interactive 3D graphics, but further address all our senses through the use of spatial audio, haptics, and other modalities. While it is still a research goal to provide high-throughput video on demand, ubiquitous computing will require that multimedia network infrastructure also support extremely low-latency interaction among large numbers of mobile wireless users. To arrive at an understanding of the needs, capabilities, and potential of these new paradigms, we introduce their terminology and technology, and explain the basic system architectures being explored, leading up to a discussion of key current research issues and future directions.     

虚拟维修仿真中手势识别的研究与应用

虚拟维修训练仿真要求良好的逼真性和沉浸感,对训练操作者的动作意图能高效地转化.将手势识别技术应用于虚拟维修仿真作为的获取可以有效满足这种要求.通过装备维修动作的建模研究分析定义了能够体现动作意图的必需手势;之后采用模糊神经网络技术实现对手势的识别并建立基于手势识别的虚拟手交互控制机制.还重点对神经网络的构建以及学习算法进行了介绍,并在现有适用度计算方法的基础上结合网络实际提出了适用度的平均求解法.最后将基于手势识别的虚拟手交互控制方法应用于具体维修训练仿真中并证明了方法的可行性和高效性.     

基于支持向量机的健康状态评估方法

随着高速铁路动车组的快速发展和应用, 其安全性和可靠性引起了广泛关注. 为了准确判别高速铁路动车组轴箱轴承(以下简称轴箱轴承)的健康状态情况, 提出通过采集轴箱轴承温度及在相同和不同转向架驱动侧、非驱动侧各个部件的温度数据, 利用主成分分析法(PCA)进行特征降维, 将基于决策树的支持向量机(DT-SVM)多分类算法作为判别算法, 同时结合层次分析法(AHP)确定向量值权重, 从而进一步提高分类精度. 大量实验表明该方法可使分类准确率提升5%左右, 此外通过建立健康状态评估模型,将轴箱轴承健康状态分为健康、温升、强温和激温四类, 有助于提高轴箱轴承健康状态的判别力和运维决策的准确性.