宫爱科 徐冲 于洪达
赛搏盾（天津）科技有限公司 天津市 300453
摘要：城市轨道交通仿真演练平台系统主要基于网上模拟方式，避免传统实战拉练耗时耗力的缺点，根据地铁轨道消防员的不同角色，进行虚拟仿真演练系统分析与功能设计，达到互联网演练目的。
1. 引言
在超大城市，地铁已经成为公共交通主要方式，而地铁轨道消防安全问题引发人们关注。利用虚拟仿真技术，进行重大事故(如火灾)应急演练，积累应急演练经验，找出应急体系中的薄弱环节，是目前地铁轨道消防应急体系中亟待解决的问题。通过对地铁火灾特性以及地铁火灾成因深入分析,提出有针对性的对策[1]。
为了避免传统消防演练的不足，将虚拟现实技术用于消防演练。虚拟现实技术在20世纪80年代末起源于美国,目前已得到广泛应用。消防演练系统采用虚拟现实技术，可以让火灾研究数据更加直观、场景更加逼真。目前，将虚拟现实技术用于消防安全系统开发[2]、矿山救护队消防训练[3]、机场消防救援虚拟演练平台[4]等。
城市轨道交通仿真演练平台系统通过对各类地铁轨道灾害数据和人员行为数据的模拟，在互联网虚拟空间中模拟火灾等灾害的发生、发展过程，以及人们在灾害环境中可能的各种行为。
本论文在针对地铁轨道消防虚拟演练系统，进行了功能分析和结构设计，高度模拟真实场景，通过虚拟灾情推演和人员资源调配，展示地铁轨道灾情发生发展的全过程，并根据消防员的不同角色演练，达到互联网练兵的目的。
2. 总体功能分析与设计
2.1 角色分配功能模块
针对消防员的不同角色，地铁轨道消防虚拟演练系统提供不同的权限和业务范围。根据在应对火灾时的职责不同，需要预设不同的角色，如总指挥、观察团、支队指挥、大队指挥、中队指挥、班长等。
演练时，需要在演练系统中输入身份验证信息，系统会分配不同的角色。根据系统分析的不同角色，就确定了不同的权限和业务范围。
2.2 灾情设定功能模块
城市轨道交通仿真演练平台系统会提前预设不同类型的灾害(如火灾)。根据灾情设定功能模块，人为设置灾情演练环境，如燃烧物类型、初始火灾规模、蔓延速度等。课可以设定各种灾情要素，如知情人、泄露、烟雾、火等。
2.3 语音通信功能模块
城市轨道交通仿真演练平台系统有多个频道的内置语音通信功能。在消防作战过程中，可切换语音频道，语音可回放，并支持在频道内与消防人员进行语音交流，支持文字通信、指令通信等。投稿语音通信功能模块，模拟实战语音通信场景。
2.4 作战部署功能模块
城市轨道交通仿真演练平台系统的作战部署模块，有内置判断功能，即根据不同的场景提供了不同的内置判断逻辑，自动检验参演人员的处置是否正确；内置指令功能，设置了消防常用的作战指令，用于演练过程中的指令下发和反馈；部署功能，针对地铁轨道演练场景特点，可实现灾情环境的3D投影，并支持在投影里面进行作战部署，将到场力量和常用作战指令与灾情结合，实现仿真场景下的实时指挥；任务分配功能，作战人员到场后，可以分配消防员需要执行的作战任务，如救助、警戒、喷水、侦察等；车辆任务分配功能，根据现有消防车辆，分配相应作战任务，如连接水源、喷水、固定支架、人员下车、供水、维护保养等。
2.5 任务记录功能模块
城市轨道交通仿真演练平台系统有任务记录功能，自动记录总指挥和各级指挥员们上传下达的作战任务和执行情况，并在演练结束后生成相应的报表；图形展示功能，可通过此功能模拟4G图传的应用，从而从多个角度观察现场灾情，并根据具体情况做出判断，调整作战任务部署。
3. 接口结构设计
(1)软件用户接口：用户通过软件接口使用系统调用命令，请求系统提供服务。
(2)图形用户接口：用户可通过鼠标、菜单和对话框，完成对图形的调用操作。图形用户接口元素包括窗口、图标、菜单和对话框，图形用户接口元素的基本操作包括菜单操作、窗口操作和对话框操作等。
5. 结论
将虚拟现实技术用于地铁轨道消防虚拟演练，避免了传统演练的缺点，分析设计了地铁轨道消防虚拟演练系统的功能和接口，基于互联网集成训练系统可以用于地铁轨道消防多角色仿真演练。
参考文献
[1] 洪涛. 浅谈地铁隧道火灾消防救援问题. 智能城市，2016(8)：153.
[2] 朱萍. 基于虚拟现实技术的消防安全系统开发分析. 科技创新与应用，2020(21)：93-94.
[3] 祁巍. 虚拟现实技术在矿山救护队消防训练中的应用. 山西建筑，2020(8):187-188.
[4] 朱新平、徐海瑶、万健. 基于虚拟现实的机场消防救援虚拟演练平台. 计算机仿真，2020(2)：102-105.