基于虚拟现实平台下的高铁线路安防管控研究①.docxVIP

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基于虚拟现实平台下的高铁线路安防管控研究①

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王海文

摘要：随着我国现代化进程的加快，高速铁路处于一个黄金发展期，高铁的发展影响着人们的出行方式和生活节奏，大量高速铁路线路开工建设并投入运营，高速铁路带着人流、信息流、资金流高速运转，支撑着我国现代化进程的步伐。随着我国铁路网不断完善，在今后相当长的一段时间，高铁将成为人们出行方式的首选，如何保障高速铁路的运行安全也成为重中之重。该文以武广（武汉至广州）客运专线某公安处辖区为例，利用虚拟现实平台对高速铁路安全防护及风险管控进行研究，对高铁安防提出一些参考性建议，旨在为我国高铁安防管控提供解决策略。

关键词：虚拟现实平台高速铁路安全防护风险管控

：TP391.9：A：1672-3791（2017）06（c）-0075-02

中国工程院院士何华武曾提出：“高速铁路是铁路现代化和陆路交通现代化的重要标志，建设高速铁路，体现了一个国家的综合实力，尤其是科技实力。”随着1999年秦沈客运专线的全面开工建设，是中国铁路步入了高速化的起点，也是我国铁路现代化的起点。经过10多年的高速铁路新线建设和对既有铁路的高速化改造，中国目前已经成为世界上高速铁路运营里程最长、在建规模最大的国家。截至2016年底，全国高速铁路线路里程达2.2万km，是世界上高速铁路线路里程最长的国家，占世界高速铁路里程60%以上。每天，在中国广袤的大地上，奔跑着4000多组高速列车，覆盖160多个地级以上城市。这么长的高速铁路里程和如此庞大的动车编组数量，给高速铁路的安全防护提出了更高的要求，对高速铁路的安全防护管控和研究显得尤为重要。

1高铁线路安全防护现状

很多人认为铁路出行是最安全的交通出行方式，然而由于高速列车速度快，一旦发生事故，将是非常严重的。目前我国社会矛盾凸显，暴恐活动高发的严峻局势下，高铁很有可能成为不法分子或暴恐分子破坏的目标。高速铁路列车虽然在全封闭环境中自动化运行，有一系列完善的安全保障系统，但是经过我们实地调研发现，高速铁路的运行却存在着诸多的安全隐患，如涵洞口防护不到位，防护栅栏破损/倾斜，防护栅栏外高内低、未加装加密网、防爬网、滚网破损，涵洞积水，疏散通道防护不到位，隧道上无防护栅栏，排水沟封闭不严，公跨铁类隐患，倒吸虹类隐患，矮桥墩防护不到位，桥梁箱体过低，桥头结合部封闭不严，网内有路外设施，专用线隐患，站区封闭不严，综合工区大门封闭不严，桥下违建、堆弃类，桥涵下道路无限高架，基站防护不到位，避雷接地引线防护不到位，公铁并行区段未安装防撞墙，树木侵线类等。这些安全隐患若不加强管控，很容易发生严重事故。

2虚拟现实平台的优势

虚拟现实技术是近十几年悄然兴起的高新技术。它是一种计算机系统，这种系统创建模拟现实世界的虚拟三维环境，给用户带来身临其境的感觉。虚拟现实作为一项实用技术，在建筑设计、城市规划、产品原型设计、娱乐、可视化仿真等多个领域有广泛的应用前景。高铁线路里程长，沿线情况复杂，安全隐患较多，需要综合运用人防、物防和技防措施，构建一套全时空、立体化的治安防控体系，以确保高铁线路的绝对安全。基于高速铁路线路长、安全隐患及风险管控难度大的缺点，如利用人力巡防及排查，将耗费大量的人力、物力及财力。而虚拟现实平台可将高铁线路全线利用三维软件真实还原，将高铁线路安全隐患点代入平台，结合现场监控视频与虚拟现实平台进行数据对接联动，设置警报交互及各级风险预警。可实现高铁线路安全隐患及风险区段实施管控及快速处理，对高铁线路安全防护管控有重要意义。

3基于虚拟现实平台的高铁线路安全防护管控措施

3.1虚拟现实平台的设计思路

在该文中，作者和团队利用3DMAX和unity3D引擎以及NGUI插件，通过3DMAX对实际展馆和展品进行还原性建模，建模完成后将模型导入到unity3D中，通过编写脚本（主要是JavaScript脚本和C#脚本）实现人机交互等功能。开发了一个基于高铁线路安全防护和风险管控的虚拟现实平台，综合了三维图形、模型、动画、音效等各种特殊效果的程序，内部涉及很多方面的工作数据预处理、地形、环境、场景管理、碰撞检测、交互事件处理、性能优化、数据格式化存储等。通过三维动画技术，模拟现实高铁全线基本情况，直观、立体地展示高铁线路概况，比如：线路走向、沿线设施设备、沿线地貌、路基、桥隧涵洞及公跨铁桥梁，特别是线路安防隐患特征、护路力量设岗等情况。项目成果为PC平台可执行文件，操作简单、易懂，可实现飞行模式、自由行走模式、局部巡游模式、点对点信息查看模式，并配有全局定点导航按钮，可快速、准确地获取全局及细部的场景及数据信息。用户可以使用键盘、鼠标控制高速列车在一个虚拟的场景中运行，根据平台显示的实际地理信息，经过综合评估，在高铁线路复杂区段合理布警布岗。