虚拟仿真在城轨应急多岗联动实训教学中的应用.pdf
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1、71Journal of Zhengzhou Railway Vocational and Technical CollegeMar.20242024年3 月Vol.36No.1郑州铁路职业技术学院学报第1期第3 6 卷虚拟仿真在城轨应急多岗联动实训教学中的应用张大勇,李亚,牛红霞(郑州铁路职业技术学院,河南郑州451460)摘要城轨应急处理实训涉及行车调度员、行车值班员等多个岗位协同工作,由于关系行车安全不宜采用现场真实设备培训。运用虚拟仿真技术将行车调度ATS、综合监控ISCS、车站、司机等系统集成并连接成网,通过产教融合开发实训项目,学生利用虚拟实训系统训练,降低实践成本、提高实训教学质
2、量。关键词应急处理;虚拟仿真;多岗联动;产教融合中图分类号G712文献标志码马A文章编号1008-6811(2024)01-0071-02地铁运营中会发生设备故障、行车事故、火灾、大客流及恐怖活动、水淹等突发事件。由于地下空间救援不易,要用最短时间处置突发事件,应急演练必不可少。地铁是线路、通信信号、供电、通风空调、车辆等多专业大联动机,处理突发事件时往往涉及行车、客运、司机、行车调度员、设备抢修等岗位协同动作,相应的演练方案是多岗联动综合处理,采用真实环境应急演练需要消耗大量人力、物力,不能满足多频次演练需求。虚拟仿真技术将仿真技术与虚拟现实(VR)技术相结合,构建全系统统一完整的虚拟环境,
3、并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体 。城轨运营应急演练虚拟仿真系统虚拟车站、控制中心真实设备与环境,同时实现虚拟环境控制真实设备,解决了实训台位少、演练成本高等问题。郑州铁路职业技术学院经过教学科研积累,在城轨应急多岗联动实训设备、实训项目上有所突破。一、城轨应急课程实训存在的不足目前城轨应急课程在实训方法、实训项目、多岗联动等方面存在很大缺陷。地铁突发事件的演练方法主要有现场演练、桌面演练、虚拟演练计三种。以区间火灾为例,当发生区间火灾时,需要行车调度员进行运营调整,环控调度开启隧道通风,司机、车站值班员、站务员等进行区间疏散;如果因火灾导致其他车站大客流,还会启动大客流应急预案,涉及多
4、岗协同工作。现场演练虽然真实感强,但事前需周密部署,人力和物力消耗大,有时甚至会造成人员伤亡,如台北捷运曾在开展现场演练时有一名工作人员被卷入扶梯死亡;桌面演练由参与实训人员设计演练方案,成本低但真实感差,且设备不能动手操作,其作用仅限于熟悉应急预案流程 2 ;虚拟演练使用软件设置突发事件场景,通过软件操作虚拟设备,既能节省演练成本又能达到身临其境的效果,是目前地铁应对突发事件运用收稿日期:2 0 2 3-0 6-2 1基金项目:河南省科技发展计划软科学研究项目(2 3 2 40 0 411115)作者简介:张大勇(19 6 7 一),男,青海门源人,郑州铁路职业技术学院副教授,研究方向为轨道
5、交通运营管理李亚(19 8 3 一),女,河南洛阳人,郑州铁路职业技术学院副教授,研究方向为城市轨道交通运营管理。牛红霞(19 6 6 一),女,河南郑州人,郑州铁路职业技术学院教授,研究方向为轨道交通运营管理。72较多的训练方法。地铁突发事件包括运营类、公共安全类和自然灾害类,相应应急预案10 0 余项,常发故障、事故的应急处理也有2 0 余项。由于开发周期、技术条件和开发成本的限制,现有城轨应急课程开发的虚拟实训项目远远不能满足现场应急能力需求,且现有虚拟演练软件单项技能训练较多。如火灾虚拟实训,多限于车站站务员、值班站长的操作,而行车调度员、环控调度员、司机、车站行车值班员等多岗联动则无
6、法训练,不能真实反映整个火灾应急处理项目的全貌。学生使用这样的软件犹如瞎子摸象,只见局部不见整体、只见树木不见森林,对领会整个应急预案局限性很大 3 二、多岗联动虚拟仿真实训建设(一)虚拟仿真实训系统构成及特点城轨应急虚拟仿真系统包括行车调度ATS、综合监控ISCS、三维车站和电子沙盘计四个虚拟仿真系统。ATS实现控制中心行车调度员和车站行车值班员运营调整、进路控制等操作;ISCS模拟环控调度员监控通风空调、扶梯、AFC、F A S 等操作;电子沙盘虚拟司机驾驶台、线路、轨旁信号等司机岗位操作;三维车站系统虚拟车站站厅、站台、屏蔽门、自动售检票、紧急停车按钮等车站设备,可对车站进行漫游及相关设
7、备操作,对应值班站长、客运值班员和站务员岗位工作。系统虚实结合,再现真实工作环境 4。其中一个车站的IBP盘、火灾报警系统、屏蔽门、闸机、自动售票机、人工售票机采用真实设备,其余涉及安全不宜采用真实设备演练的则采用虚拟仿真。系统既可实现实物联动也可实现虚拟联动。实物联动训练“真枪实弹”,操作结果可反馈给虚拟系统。由于真实设备受资金场地限制,台位少不能满足整班学生训练,系统配置虚拟联动将实物联动中屏蔽门、火灾报警、闸机等真实设备纳人三维车站中。虚拟联动由多工位学员工作站组成,学生组成若干个学习小组,每个小组四台电脑,分别是综合监控工作站、列车自动控制仿真软件工作站、三维车站和三维沙盘工作站,实现
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