动车组密接式车钩虚拟仿真实验系统设计

肖 乾 王丹红 史开志

(1．华东交通大学 轨道交通技术创新中心，南昌 330013； 2．南昌工善科技有限公司，南昌 330013)

0 引 言

密接式车钩作为高速动车组重要部件之一[1]，车钩实验是轨道相关专业学生必不可少的实验环节，现有的车钩实验教学环节存在内部结构无法观察、设备采购维护成本高、专业操作技术强、操作危险系数高等不足[2]。研发一套能实现不受时空限制且能保证学习质量的动车组密接式车钩实验系统很有必要。

目前，虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术在轨道、教育领域的应用已取得一定成果[3]，杨颜志[4]通过结合虚拟样机和VR技术，进行不同工况下铁道车辆舒适性分析试验；吴海超等[5]开发了动车虚拟驾驶仿真系统，实现了对CRH3动车组驾驶进行全三维虚拟化列车逻辑模型仿真；米小珍等[6]设计开发了面向检修的CRH3动车组转向架虚拟仿真系统。至今仍没有针对密接式车钩的虚拟仿真实验教学方面的应用，本文基于VR技术设计研发一套动车组密接式车钩虚拟仿真实验系统，主要解决动车组密接式车钩现场实验教学中结构不可见，工作原理不可及，实验过程不可控的问题[7]，使学生在虚拟场景完成现场车钩实验，且能够满足车钩实验教学及考核要求。

1 系统总体设计

1.1 需求分析

基于“以学生为主体，寓教于乐”的教学理念，结合现场实验教学内容，设计的动车组密接式车钩虚拟仿真实验系统应能满足以下教学需求：提供全面且系统的教学内容以及规范化的实验操作步骤[8]；……