盾构机虚拟培训关键技术.pdfVIP

2012 年 第 21 卷 第 3 期 计 算 机 系 统 应 用 盾构机虚拟培训关键技术① 1 1 2 1 1 1 吴恩启 ，王宝震 ，闵 锐 ，杜宝江 ，胡其立 ，袁 婧 1(上海理工大学 机械工程学院，上海 200093) 2(上海隧道股份机械工程分公司，上海 200137) 摘 要：基于虚拟现实交互技术，开发了适于盾构机隧道施工操作的虚拟培训系统。采用成组混合LOD 技术生 成了盾构虚拟样机模型，并构建了盾构机挖掘隧道的虚拟三维工作场景。通过对模型和场景的优化，使其场景 效果更加逼真，交互操作更为流畅，模型加载效率提高了 75% 以上。该虚拟培训系统同时集成了施工经验、维 护经验等数据库，为盾构施工培训提供了强有力的工具，大大提高盾构施工人员的培训效率。 关键词：盾构机；虚拟培训；LOD 技术；交互技术；隧道施工 Virtual Training Technique of TBM 1 1 2 1 1 1 WU En-Qi , WANG Bao-Zhen , MIN Rui , DU Bao-Jiang , HU Qi-Li , YUAN Jin 1(College of Mechanical Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China) 2(Mechanical Engineering Company, Shanghai Tunnel Engineering Co. Ltd., Shanghai 200137, China) Abstract: A virtual training system of tunnel boring machine (TBM) is developed based on virtual reality Interaction Technology. With mixed group LOD technology, the virtual prototype and virtual scene are constructed. Through the optimization of the model, the virtual scene is more realistic, the interactive operation is more frequently, and model load efficiency is increased more than 75%. Integrated experience database of construction and maintenance, the virtual system can provide the qualified and efficient train to TBM workers. Key words: TBM; virtual training; LOD; virtual prototype; tunnel construction 盾构掘进机集机、电、液、传感、信息技能于一 但出于安全考虑，学员不能进入到施工现场观看设备 体，具有开挖切削土体、运送土碴、拼装隧道衬砌、 [3] 。 内部结构和运转操作情况，因此培训效果并不理想 丈量导向纠偏等功能。盾构掘进机已普遍用于城市轨 随着盾构相应的技术资料的增多，原有的资料管理和 交、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。据统计， 员工培训方法逐渐暴露出信息表达不直观、资料共享 我国目前共有三十多个城市正在进行轨道交通前期规 度不高等问题。在竞争日益激烈的今天，如何弥补传 划、设计、筹备和建设等工作。今后 10 年间将建设各 统培训的缺点，提高培训效率，降低培训成本，快速 类盾构法隧道