案例分享 | 公路隧道運(yùn)營(yíng)安全虛擬仿真實(shí)驗(yàn)
在現(xiàn)代交通工程領(lǐng)域,道路運(yùn)營(yíng)安全教育正面臨重大轉(zhuǎn)型。隨著公路網(wǎng)絡(luò)的迅速擴(kuò)展,對(duì)于具備實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的隧道運(yùn)營(yíng)管理人才的需求日益迫切。如何在保障培訓(xùn)安全的同時(shí),提供接近實(shí)戰(zhàn)的培訓(xùn)環(huán)境,成為了行業(yè)亟待解決的問題。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用,為這一難題的破解帶來新希望。
另一方面,目前,交通仿真系統(tǒng)已被部分國(guó)家明確列為出口管制產(chǎn)品,如2018年美國(guó)商務(wù)部工業(yè)安全局出口管制清單。此類軟件的自主研發(fā),對(duì)提升中國(guó)交通系統(tǒng)治理能力的現(xiàn)代化、數(shù)字化、智能化水平,維護(hù)國(guó)家的戰(zhàn)略安全都具有重要戰(zhàn)略意義。
背景與痛點(diǎn)
公路隧道作為交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,其運(yùn)營(yíng)安全直接關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全。然而,傳統(tǒng)的隧道運(yùn)營(yíng)安全教育模式存在諸多局限性,如高成本、場(chǎng)地限制和實(shí)際操作風(fēng)險(xiǎn)等,難以滿足行業(yè)對(duì)高效、安全培訓(xùn)的需求。現(xiàn)實(shí)中,交通模擬仿真工具使用門檻高,協(xié)同應(yīng)用性弱,傳統(tǒng)的模擬仿真手段缺乏實(shí)時(shí)性,此類國(guó)產(chǎn)軟件的可持續(xù)發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。
解決方案
恒點(diǎn)與南京林業(yè)大學(xué)共同開發(fā)的“公路隧道運(yùn)營(yíng)安全虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)目,正是為了應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)而研制。該項(xiàng)目采用前沿的虛擬仿真技術(shù),為交通工程、道路工程、交通運(yùn)輸?shù)葘I(yè)的學(xué)生提供了一個(gè)綜合性交互實(shí)驗(yàn)平臺(tái),旨在通過模擬真實(shí)隧道運(yùn)營(yíng)環(huán)境,培養(yǎng)具備實(shí)際操作能力的隧道運(yùn)營(yíng)管理人才。
設(shè)計(jì)亮點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目遵循“能實(shí)不虛”的設(shè)計(jì)理念,分為隧道運(yùn)營(yíng)安全設(shè)施檢測(cè)、隧道交通事故現(xiàn)場(chǎng)處置及隧道交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘查三個(gè)環(huán)節(jié)。每個(gè)環(huán)節(jié)都針對(duì)不同的公路管理人才工作需求,如道路管理工程師、道路養(yǎng)護(hù)工程師、道路交通警察等。軟件利用非線性函數(shù)分析預(yù)測(cè)隧道交通事故的時(shí)間分布、空間分布、事故類型及車輛特征,進(jìn)而設(shè)置特定的交通事故現(xiàn)場(chǎng),實(shí)現(xiàn)高度仿真的虛擬環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)、學(xué)、研的高度融合。
實(shí)驗(yàn)不僅提供了一個(gè)安全、經(jīng)濟(jì)、高效的培訓(xùn)平臺(tái),還通過采集與分析反饋信息,提升了實(shí)驗(yàn)的適應(yīng)性,并為完善相關(guān)課程的教學(xué)提供了支持。通過這一虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)生能夠直觀地參與涉及公路隧道運(yùn)營(yíng)安全的每個(gè)方面,掌握交通工程設(shè)計(jì)、道路交通安全等相關(guān)課程的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。這有助于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐、解決實(shí)際問題、相互協(xié)作、探索創(chuàng)新的能力,縮短了從理論學(xué)習(xí)到實(shí)踐應(yīng)用的距離。
此外,為了強(qiáng)化因材施教的效果,恒點(diǎn)開發(fā)XR交互-資源開發(fā)編輯器VRC-Editor,可以很好地為校方自行補(bǔ)充實(shí)訓(xùn)室與實(shí)訓(xùn)基地的配套課程資源賦能。VRC-Editor可用于虛擬現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)內(nèi)容制作,兼容主流硬件設(shè)備,能夠在多種VR頭戴顯示設(shè)備、PC、手機(jī)、平板等設(shè)備上進(jìn)行多人協(xié)同交互式操作,允許協(xié)同編輯、共同創(chuàng)作,其基于零編程、流程化、模塊化的使用理念,降低了使用門檻與對(duì)技術(shù)人員的依賴,校方可以根據(jù)自身與學(xué)生實(shí)際情況及具體需求自行編輯內(nèi)容。
環(huán)節(jié)簡(jiǎn)介
實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)一:隧道運(yùn)營(yíng)安全設(shè)施檢測(cè),學(xué)生將學(xué)習(xí)隧道設(shè)施管養(yǎng)的主要內(nèi)容,了解不同設(shè)施可能存在的問題及嚴(yán)重程度劃分,并通過實(shí)際踏勘形成巡查報(bào)告。
實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)二:隧道交通事故現(xiàn)場(chǎng)處置,學(xué)生將在虛擬仿真環(huán)境中選擇合理的事故應(yīng)急處置策略,降低事故危害,同時(shí)培養(yǎng)交通事故安全處置意識(shí)及實(shí)踐操作能力。
實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)三:隧道交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘查,學(xué)生將掌握隧道交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘察的基本內(nèi)容和方法,初步掌握典型交通事故的責(zé)任認(rèn)定方法。
結(jié)語(yǔ)
恒點(diǎn)的“公路隧道運(yùn)營(yíng)安全虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)目,不僅是教育創(chuàng)新的典范,更是對(duì)未來公路隧道運(yùn)營(yíng)管理人才培養(yǎng)的有力支持,也關(guān)系到道路安全乃至國(guó)家軟件技術(shù)安全的戰(zhàn)略大局。我們期待與行業(yè)同仁攜手,共同推動(dòng)這一技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,為構(gòu)建更加安全的隧道運(yùn)營(yíng)環(huán)境而努力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,我們也相信虛擬仿真技術(shù)將在公路隧道運(yùn)營(yíng)安全教育中發(fā)揮越來越重要的作用,為保障道路交通安全貢獻(xiàn)力量。
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