随着我国高速铁路朝着智能化方向飞速地发展,列车运行控制系统在彰显其重要性的同时,也在不断地更新与完善,为保证系统在设计、施工、调试、运营、维护及培训教学等全生命周期内尽量提升质量与效率,需不断革新各个周期阶段的技术管理手段,以适应当前先进技术发展的方向。三维仿真技术正在逐步趋于成熟并得到了广泛应用,其良好的三维可视性、可扩展性和可复用性等特点可以弥补目前列控系统生命周期内所显现的系列问题,如传统二维工程设计图纸的不直观性、依赖于现场测试的不便性、室外检修工作的不安全性以及实践培训教育的困难性,因此,本文将三维仿真技术与列车运行控制系统相结合,开发了基于Unity3D的列车运行三维仿真系统。本文以CTCS-3列车运行控制系统的设备组成和原理为理论依据,以三维仿真技术为关键技术支持,以3ds Max建模软件和Unity3D引擎为开发工具,以实现三维列车运行仿真为目的,通过分析三维系统的用户、功能和性能需求,得到系统的总体架构和总体通信接口设计,通过梳理系统开发流程,最终实现集列车运行场景的三维复示、列控系统的功能验证测试以及设备培训等功能于一体的面向多用户的三维仿真系统。论文的主要工作如下:1.3ds Max建立系统模型。确定三维列车运行场景的建模对象,搜集相关图文资料,分析模型内外结构,利用3ds Max建模软件,选择合适的建模方法,对区间室外信号设备、列车设备以及基础设施进行模型创建,并衡量模型的精细程度与系统性能之间的制约关系,采用合理精简模型面数、个数和贴图量的优化方法。2.Unity3D引擎实现系统开发。重点围绕场景加载、列车运行仿真和设备学习三大模块进行系统研究。实现区间室外信号设备自动布置、线路环境布置、地形分块动态加载和气象状况动态切换功能,并通过与列控系统的CTC、ATP子系统进行数据通信,实现CTC子系统的三维实时监视功能、ATP子系统超速防护下的人工驾驶功能以及设备培训相关的漫游认知和原理学习功能。3.三维仿真系统测试。借助实验室CTCS-3列控仿真系统的测试环境,编写系统主要功能的测试用例,实现三维仿真系统功能的测试及其运行结果的展示。列车运行三维仿真系统的开发,实现了现实向虚拟现实的映射,逼真的三维场景搭建,将二维工程设计三维可视化,便于工程技术人员做出更为贴近实际的设计方案;真实设备的动态行为模拟,为辅助完成验证测试列控系统的工作提供可能;设备状态的三维复示,可以帮助设备维护人员快速、直观地排查故障;三维模拟设备实训,有利于解决理论与实际脱节的问题。