【摘 要】
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智能铁路是铁路行业中具有新思想、新理念的智能制造发展新模式,主要由三大系统构成,包括智能建造、智能装备和智能运营。智能铁路旨在通过新型的信息技术驱动实现铁路运输全业务流程、全价值链条、全生命周期、全生态体系的整体智能化。增强现实(Augemented Reailty,AR)通过对环境目标物的感知将虚拟世界信息精准叠加到真实环境中,其虚实融合的特性在多个领域中具有重要应用前景。智能铁路的理念探索兴起
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智能铁路是铁路行业中具有新思想、新理念的智能制造发展新模式,主要由三大系统构成,包括智能建造、智能装备和智能运营。智能铁路旨在通过新型的信息技术驱动实现铁路运输全业务流程、全价值链条、全生命周期、全生态体系的整体智能化。增强现实(Augemented Reailty,AR)通过对环境目标物的感知将虚拟世界信息精准叠加到真实环境中,其虚实融合的特性在多个领域中具有重要应用前景。智能铁路的理念探索兴起不久,AR作为关键的下一代人机交互技术,在智能铁路领域的应用并不充分。本文将AR技术内涵具体扩展应用到智能铁路行业,在对智能铁路总体架构及其技术支撑体系深入分析后,开展了针对智能铁路不同场景融合增强现实的应用研究,并实现复杂生产制造过程的透明化和可视化,以及全方位态势感知的基础设施建设精准施工。具体内容如下:(1)深入分析AR在智能铁路中的技术应用,梳理归纳AR技术在智能铁路三大系统(智能制造、智能装备和智能运营)中的功能需求,从理论角度分析了智能铁路融合AR技术的必要性和技术可行性。(2)提出基于人工标识方式的智能装备生产车间动态监测方案,在AR融合物联网的应用场景中,实现对动静态标签的良好三维跟踪注册效果,将传感器的数据以可视化、跟踪可持续性强的方式在移动设备端展现,针对移动端的相关测试验证了方案的可实施性。(3)基于自然特征识别的方式,提出一种适用于智能列车装配环节中的AR装配指导流程,可实现按需精准装配开发。论文选取了以发动机模型为代表的零部件拆解复原实现,通过AR实现了触屏式操作的一键查询模型分解并复合功能,验证了流程的可靠性。(4)为有效解决铁路建造过程中的BIM应用施工时虚拟模型不能与实际建造迅速做对比的问题,提出了基于地面识别方式的模型定位方法,通过地面识别拖拽式手动安放位置技术解决模型定位难的问题,并使用触碰式操作展现BIM模型元素信息,以BIM融合AR的方式避免铁路设施建造过程中问题的放大及延后。
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