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“五金”建设案例分享 | 城市轨道交通FAO模拟驾驶实训室

2024-10-10 09:25:03

2023年7月25日教育部副部长吴岩在国家轨道交通装备行业产教融合共同体成立大会提出打造职业教育新基建“五金”,让职业教育成为中国教育的“脊梁”。“在教育强国建设过程中,职业教育是“铜腰”,一个人如果腰不好,就站不直,站不直就挺不起胸,抬不起头,脚就站不稳,而要建设“铜腰”,需要苦练内功,使其成为现代职业教育体系建设的新基建。新基建有五大任务:

一要建好专业。专业是人才培养的基本单元,职业教育把专业链和产业链紧密对接、真正融合起来,靠共同体建设,靠专业建设,要把专业变成 “金专”

二要建好课程。课程是人才培养的核心要素,职业教育的课程要紧密地结合产业发展而设立、而推进。“教改教改,改到深处是课程”,真正在学生身上发生化学反应、真正发生质量跃升的必须是“金课”。建设“金课”,就是要推进产教融合共同体建设;

三要建设师资队伍。“教改教改,改到痛处是教师”,真正决定质量的是教师。因此,产教融合是培养“双师型”教师的必由之路,要把师资队伍的老师变成 “金师”

四要重视实践。“教改教改,改到难处是实践”。实践是人才培养的短板、软肋、弱项,只有在实习基地、实践基地、实训基地里的真刀实枪的干和练,才能够培养出企业欢迎的高素质技术技能人才。因此,要把实践基地变成“金地”,成色要足、实践要强;

五要建好教材。教材就像剧本一样,“剧本剧本,一剧之本”,教材对于人才培养就是“一剧之本”。改到实处是“金教材”,校企合作编教材,才能使教材与实际相联系。

 “金专、金课、金师、金地、金教材”就是新时代职业教育和高等教育的新基建任务。

友道科技致力成为中国交通运输工程教育实践教学领航者,立足工程教育实践教学,开发研究城轨系列、铁路系列、航空系列和新兴技术系列四个系列的产品体系来满足学校实训基地标准的建设,能够适应高职教育人才培养模式改革的要求和落实高技能人才职业能力的培养。公司自主研发的城轨列车 FAO 模拟驾驶实训室正是响应”五金“建设号召的优秀产品。

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FAO模拟驾驶整体设备

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FAO模拟驾驶实训室整体

实训系统形态主要包含:城市轨道交通模拟驾驶设备、全自动运行 OCC 模拟调度台、车站值班员系统。

实训室特点优势

标准性与完整性:产品设计符合《城市轨道交通列车司机职业标准》、《地铁设计规范》、《全自动运行系统运营指南》等人社部、交通运输部及行业相关标准与要求。系统集成了信号系统、驾驶台、保险屏、显示屏等,最大程度上FAO列车司机在工作中的真实驾驶场景。同时软件建立了一套包含线路、车站、信号、列车、故障、语音等内容的全场景方案,以满足运营培训需求。

多功能:城市轨道交通列车司机职业技能竞赛比赛设备,可满足实训教学、职业技能鉴定及考核等不同需求。

先进性与可扩展性:添加语音识别及动作识别功能,可由后台服务器智能识别后,给出响应的操作分数,达到全流程评分功能。FAO 标准化驾驶,规定时间内动作识别和语音识别,准确率大于 98%。系统预留调度系统、车站设备接口:

易用性:所有交互系统提供中文图形界面,符合常规窗口式系统的操作模式,经过短期培训可熟练地掌握系统操作。训练项目中,能自定义编辑项目中的操作流程(包括按钮识别、语音识别、分值设置等)。

可维护性:城市轨道交通模拟驾驶系统中的各种硬件可进行拆装与调整,便于日常维护,城市轨道交通 OCC 模拟调度台各个系统高度还原了城市轨道交通调度员岗位的使用场景,同时系统以可视化场景的形式帮助用户更直观了解应用场景,为用户带来使用便捷。

实训室功能

模拟驾驶控制:具备 GoA3(有人值守的列车自动运行(DTO))和 GoA4(无人值守下的列车自动运行(UTO))无人驾驶培训功能,可实现 FAO 运行下远程故障处置 + 应急处置训练和考核项目,也能向下兼容降级模式下的车辆应急人工模拟驾驶。

智能考核评价:驾驶区域覆盖高清视频监控系统,对培训过程中的数据进行实时采集并集中处理,通过引入智能姿态语音识别技术,可实现对驾驶员操作流程的智能评价,通过配置适合的智能传感器,对关键作业过程及结果进行采集,可实现自动考核评价。

模拟运行模式:模拟驾驶仿真软件模块能够模拟不同的列控等级,基本均采用 CBTC 系统。能够模拟列车的不同运行模式,

牵引制动模拟:列车运行仿真系统包含了全数字化的牵引系统逆变器牵引特性曲线、异步电机牵引特性曲线、异步电机磁化曲线,是一个完备的牵引特性计算程序。包括:电制动与空气制动特性。

教员管理:可进行课程设计、故障信息管理、考核记录管理、系统数据管理等工作。教员机可实现 1 对 N 的监管作用,实现不同工位间,统一故障及试题的下发;同时也可实现不同工位间,不用的故障与试题的统一下发。

智能评分:人工智能全流程评分系统包括动作识别系统和语音识别系统。动作识别系统可以准确识别驾驶员的动作特征,抓取人体所有关键节点,实现对列车司机岗位的技能操作的自动评判功能。语音识别模块采用技术成熟的语音大模型,实现较高的语音识别精度,其功能可将使用者的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入,辅助评分过程。

实训室支持的实训内容

传统人工驾驶实训内容

标准化作业:包括出勤、退勤与交接班作业实训,列车整备作业实训,出入车辆段场作业实训,正线驾驶作业实训,段场调车作业实训,列车洗车作业实训等。

应急故障处理:包括列车牵引故障处理,列车辅助逆变器故障处理,列车制动故障处理,列车车门故障处理,列车信号故障处理,受流器故障处理,列车辅助系统故障处理,站台屏蔽门故障处理,列车 HMI 死机或黑屏故障,广播故障等。

突发事件处置:包括列车运行时遇接触网挂异物的处理,列车运行时遇积水的处理,列车运行时遇异物侵入限界的处理等。

全自动运行系统主要实训内容

列车驾驶与监控:包括列车唤醒,列车自检,列车休眠,列车蠕动模式运行,列车进站停车, FAM/CAM 运行模式转换,列车故障远程复位,其他远程控制功能等。

OCC 调度台管理与监控:包括列车早间上电,列车出库,进入正线服务,停止正线服务,列车回库,扣车,跳停,折返换端,段场自动调车,雨雪模式,自动洗车,列车清扫工况等。

列控员监督乘客乘车:包括站台发车,再关客室车门控制,再关站台门控制,清客,车门站台门间隙防护等。

设备及自动化区域监控:包括障碍物脱轨检测,SPKS(人员防护开关)检测,车辆检修按钮检测,列车启动指示灯设置,FAO 模式指示灯设置等。

紧急状态的检测与运行处置:包括车门故障隔离站台门,站台门故障隔离车门,应答乘客呼叫,列车救援,逃生门区间疏散控制等。

OCC 模拟调度台 + 车站值班员支持实训

正常运营状态行车调度作业:包括运营前正线行车准备,检查线调度设备是否正常,进入正线服务,进站停车乘降作业实训,站台发车作业实训等。

日常运行实训考核:包括常用设备操作(如:开通进路、扳动道岔、封锁信号机等),不同制式列车自动监控系统的使用,及时定位故障点,判断故障风险等级并给出应对措施。

系统故障外的非正常运营状态下的调度作业:包括模驾列车运行调整,远程人工 / 关门控制,列车停车欠标 / 过标调整作业实训等。

站台紧急运营行车组织实训:包括车辆故障 (如牵引故障、制动不缓解、火灾报警等),列车冒进,车载信号故障,区段故障,列车救援,障碍物检测,区间疏散等。

应急故障处置实训:包括道岔失表,屏蔽门故障,车载信号故障,接触轨(网)临时停送电作业,车站照明故障,列车脱轨、挤岔等。