高速铁路虚拟仿真系统
高速铁路虚拟仿真实训系统采用虚拟现实和三维可视化仿真技术，按照1:1的比例，高度逼真地复原高速铁路的运行环境，包括：地景地貌、沿线建筑植被、高铁车辆、车站、轨道线路、道路、桥梁、隧道等三维场景环境。
为了满足高铁业务实训的需要，在高铁运行三维场景复原的基础上，系统构建了面向铁路运营各环节各工种业务的仿真实训功能模块，如：驾驶、电器、设备检测维护、调度、维修拆装、铁路装备的工作原理、故障处理等，可满足不同岗位工程技术人员的教学实训要求。通过基于虚拟仿真可视化环境的实训演练，可让学员可快速掌握作业流程，增强标准作业意识、熟悉铁路技术规范和故障处理步骤等。
实训内容涵盖：车辆系统、车务系统、电务系统、供电系统、工务系统等。可对动车组司机、随车机械师、地勤机械师、车站值班员、调度人员、 电力调度等岗位工作人员的培训。
系统还可根据教学课程和实训需要，灵活的更新或升级铁路运行沿线三维场景，包括车站、线路、车站股道、道岔等所有场景设施。
高速铁路虚拟仿真系统技术架构
铁路运行环境三维场景复原
系统基于国内先进的高铁车辆型号，采用虚拟现实和三维视景仿真技术，模拟逼真的高铁车辆三维模型，重建地铁运行沿线的三维场景，包括地形地貌、三维地铁站点（车站、站台、站厅、）、隧道、轨道、沿线的三维场景（植被、桥梁、涵洞、建筑等）以及各种电器信号设施。
高速铁路仿真系统还支持对机车车辆、铁轨、列车零部件等相关细节仿真和周边环境、铁轨状态、列车零部件状态的实时动态仿真，可模拟高速铁路运行时的实际情况，从而为铁路运营管理、从业人员的业务培训提供可视化的沉浸式三维仿真环境。
逼真的高速铁路虚拟现实三维场景环境可综合满足车站、调度中心、语音广播系统、供电系统、车辆检修、信号各专业实训演练的需要，用户可在三维虚拟现实环境中开展各岗位工种的教学与实训，如、虚拟拆分与组装、结构原理、维护检修、应急故障处理、突发事件处理、标准作业流程的教学、演练和考核等。
基础地理环境和天气仿真系统
系统开发基于具有三维地理坐标系统和时间轴的数字全地球系统，能模拟基于卫星遥感数据构建的真实地球环境下的各种自然现象和地理环境，如：24时间系统和日照系统，雨、雪、雾、星空、太阳光晕、天际线、3D云彩、白天、黑夜等自然现象和物理现象；并对地形地貌、地名、植被、山川河流、道路、海洋等地理环境进行可视化仿真。
虚拟现实交互与显示
基于虚拟现实技术开发的仿真实训系统，可进行全方位的交互操作和多视角显示，如放大、缩小、平移、旋转三维场景，可以切换显示司机驾驶视角画面、站务员、车站控制室作业画面、跟随列车运行的运动视角或场景飞行漫游画面等；也可进行全景视角监控画面或地图显示。配套沉浸式虚拟现实显示系统，绚丽的场景可以提供出完美的沉浸式显示和交互体验。
高速铁路指挥调度虚拟仿真演练系统
高速铁路指挥调度仿真系统是一个由控制数据实时驱动的仿真运行和实训演练系统，能真实模拟列车运行过程中的行车调度、车站值班、司机三方在正常行车、突发事件及非正常行车情况下的实际工作情况，可用于行车调度、车站值班作业等相关岗位工作人员的协同培训与考核。具备模拟调度指挥正常行车、应急处理及非正常行车调度演练等功能。
高速铁路仿真系统不仅提供逼真的车厢内部三维仿真场景，并支持列车运行数据的实时接入，实现列车运行数据与仿真车辆运行过程的无缝对接。专业的外部数据接口，可将车站控制室和调度中心的控制指令与仿真车辆通过网络进行实时传输，实时连接调度、司机室、车站等环节并实现协同运行。
车辆运行控制数据的仿真驱动提供了良好的交互性能，可真实地模拟列车的动态运行过程。如：列车启动、加速、减速、进站、停车制动、语音播报、正线、折返线、停车线、检修线、实验线、出入库线、洗车线等列车工作环节和业务流程。
高铁驾驶模拟系统
高铁模拟驾驶子系统是一套根据1:1比例定制的高速铁路模拟驾驶仿真操作系统。驾驶舱提供逼真的驾驶操作环境，结合配套的多通道沉浸式大屏幕显示系统和语音播报系统，可实现大视角、沉浸式的音视频效果和交互式驾驶体验。
高铁驾驶模拟舱内设有驾驶台，驾驶台设有交互控制模块，该交互控制模块用于采集并处理各传感器信号以及列车运行控制指令数据。交互控制模块采集的车辆运行指令数据通过UDP通讯协议实时传输给计算机生成的高速铁路三维视景仿真场景，从而实现高速铁路驾驶过程的实时操作模拟和三维视景协同仿真。应用中，系统配备的教员控制台可远程对学员的训练任务实现设定、考核、评估等。
高铁模拟驾驶子系统是一套根据1:1比例定制的高速铁路模拟驾驶仿真操作系统。驾驶舱提供逼真的驾驶操作环境，结合配套的多通道沉浸式大屏幕显示系统和语音播报系统，可实现大视角、沉浸式的音视频效果和交互式驾驶体验。
设备检修与故常处理功能模块
设备检修与故障处理系统模块能真实地还原铁路设施装备和生产作业现场，逼真再现了故障现象，动态演示设备检修和故障处理流程，用户利用鼠标和键盘，按照规定的操作方法和流程，便可对相关设备的拆装、故障巡检、检修作业、故障应急处置等内容进行全面系统的操作训练和学习。
实训过程中，教师可设置常见的故障，如车辆的机械故障、电气故障等，学员可根据规定的操作方法和步骤进行故障排除实训演练，从而考察学员对机械、电气原理的掌握和故障处理的能力。
高速铁路教学实训和考试评价系统
高速铁路教学系统友好的人机交界面设计，内置教学、演练、考核等一体化功能模块，内容涉及行车组织、调度指挥、应急处理等基础知识的学习和业务技能的实训。系统可进行局域网内多节点安装和多机联网同步互动教学，教学中，教员组织、安排和设置学员的训练内容和训练科目，并对训练过程进行监控和管理。
教员也可实时或预先设置轨道、触网系统、信号设备、自动化设备等突发故障；可设置雨、雪、雾等天气状况和时间轴来表现白天到黑夜的变化过程；也可实时设置列车运行中遇到的所有突发状况及列车的应急故障。
教员能够通过教员控制台完成对系统的管理、维护、考核、任务设置、故障设置、非正常行车设置、编制考核任务、通知学员考试、实时监控等功能。教员计算机可通过网络系统与各功能模块相连，并和学员实训教师机同步联网，实现协同互动。
车辆装备虚拟装配虚拟维修仿真
经过虚拟现实三维重建的车辆数字模型，结构完整，数据精确，造型逼真，并根据虚拟现实和车辆拆装的技术要求，进行了详细的数据组织分类，每个部件模型都被赋予了节点数据信息，如物理数据信息、功能技术数据信息以及组装维护维修指南信息等。
利用平台指引系统，用户不仅可熟悉车辆设备的布局、车体结构、驾驶室、车钩、转向架、车门、受电弓、牵引电机等构成部件的基本参数和基本功能，还可根据机车装配工艺的要求，通过交互系统进行自主、灵活、反复的拆装演练。如受电弓、车钩、转向架、车门、牵引电机等的拆装演练，可让实训学员在虚拟环境中直观地了解车辆部件的装配关系、装配顺序、工具的使用和装配操作方法。
