本研究成果基于微机硬件平台和通用WINDOWS平台，提供两种仿真实现技术途径和软件框架，一是采用电影动画技术，基于AUTOCAD、3DS、Authorware软件交互实现，这种技术适合复杂动态场景，实时性能要求高的场合，缺点是观察路径基本固定，须预先交互设置，消耗微机存储资源，适合机电产品结构组装、性能、外观多媒体演示；一是采用程序动画技术，基于VC OPENGL平台，运动路径和观察路线可以在线交互设定。正在研究基于分形几何建立山水树木自然场景，基于地质等高线图、GIS等数据建立三维数字地面模型，基于MRI CT图片建立数字化人体器官模型，正开发基于三维数字地形的土石方开挖、土木工程规划、虚拟铁路虚拟小区效果演示、房屋内装饰布置演示，铁路站线网络信息多媒体查询软件。

本技术采用大数据智能分析算法，处理高速列车运行过程中产生的大量数据，智能辨识高速列车运行状态。以高速列车外部受流装备为对象，从受电弓状态实时感知与能耗分项统计两个角度，展示非侵入式智能感知技术在高速列车的最新应用。 1.受电弓状态实时感知 获取受电弓的原始信号并进行预处理，获取多个原始数据向量；对原始数据向量进行多尺度分解，从每个子频带提取特征量并构建时序特征向量；将特征向量和受电弓故障的分类标记作为特征映射数据，训练故障识别预判机制；以原始数据向量和故障类型分别作为输入输出数据，训练故障识别模型。对受电弓的实时电流信号进行处理，得到原始数据向量和特征向量，故障识别预判模型根据特征向量对受电弓进行故障预判，若有故障，故障识别模型根据原始数据向量对受电弓的故障类型进行识别。实现列车运行状态下，对受电弓进行实时在线监测与故障类型识别，且无需在列车外部及路网沿线另外加装硬件设备。 2.列车能耗分项统计 通过大数据智能分析方法，结合位于电路关键位置部分传感器提供的实时数据，可对动力系统、空调系统、照明系统、厨卫系统、用户交互系统等不同功能模块，提供非侵入式能耗分项统计。统计结果能为铁路管理部门提供参考，优化列车运行管理模式，改进各系统的运行机制，降低高速列车运行能耗。 图1 高速列车受电装置 图2 受流装置故障特征映射及辨识方法 图3 不同功能模块设备的提取特征 图4 不同设备的分项能耗统计

本成果来自重大应用前景的横向项目，研制的时速140公里中低速磁浮列车目前正在开展试验车线路试验。研制的中低速磁浮列车在最大运用速度（不低于140公里/小时）、最小曲线通过能力（R50m曲线轨道）、爬坡能力（10%坡度）等技术指标上具备世界领先水平。它能够以一种制式同时满足140公里/小时以下城市中等运量客运需求，实现城区—城郊快捷连通。目前，正开展中低速磁浮列车的工程化设计，第一列工程化磁浮列车预计将于2017年5月底研制成功。

本成果为高速列车关键电气零部件，保障列车运行电气安全，完成样件研制和服役性能评价，达到进口样件性能参数，全面掌握加工制造技术和检测规范。

本成果为高速列车关键传动零部件，完成样件研制和服役性能评价，达到进口样件性能参数，掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。

本研究成果基于微机硬件平台和通用WINDOWS平台，提供两种仿真实现技术途径和软件框架，一是采用电影动画技术，基于AUTOCAD 、3DS、Authorware软件交互实现，这种技术事复杂动态场景，实时性能要求高的场后，适合机电产品结构组装、性能、外观多媒演示；一是采用程序动画技术，基于VC OPENGL平台，运动路径和观察路线可以在线交互设定。这种技术适合场景基本固定，运动对象较少但运动轨迹复杂的场合，适合大尺度环境模拟和场景基本固定，运动对象较少但运动轨迹复杂的场合，适合大尺度环境模似和场景基本固定，运动对象较少但运动轨迹复杂的场合，适合大尺度环境模拟和场景空间俯瞰，如虚拟飞行、虚拟驾驶、虚拟小区漫游、虚拟道规划等。

西安科技大学应急通信创新团队从2009年开始就对电梯无线应急系统着手开始研究，目前此项目技术已经成熟并在全国开始推广应用。申请一项著作权，一项实用新型专利。成果在西安、汉中、内蒙、山西等地中取得良好的应用。

项目概况     红外通信辅助驾驶装置主要包括嵌入式微处理器、红外通信模块、车速采样/转换电路、液晶显示电路。红外通信模块和周围车辆的红外通信模块进行数据传输，掌握周围车辆的数量、车型、方位和速度信息，并用图形显示出来。当存在危险时，语言提示。本项目有效地克服驾驶员的视线局限性，帮助驾驶员更全面地掌握周围车辆运行情况，以增加驾驶员的行车安全。    本项目处于国内先进水平，拥有自主知识产权。  主要特点     1.全天候工作。在雾天、雨天和夜间等恶劣环境下行车，由于视距缩短、能见度低、视线模糊，驾驶员很难观察周围车辆运行情况，存在很大的安全隐患。而这种雾天、雨天和夜间恶劣环境对红外通信没有任何影响，驾驶员可以通过液晶显示器轻松掌握周围车辆的数量、车型、方位和速度信息，增加驾行车安全。 2.反应灵敏，语言提示。通过通信信息，确切地掌握周围车辆情况，由微处理器分析安全状况，语言提示比驾驶员根据经验和感觉来驾驶操作要更安全，反应更快。    3. 直观显示，符合习惯。红外线直线传播，符合驾驶员视觉习惯，同时图形显示，显而易见。   技术指标     红外通信辅助驾驶装置主要包括嵌入式微处理器、红外通信模块、车速采样/转换电路、液晶显示电路，如图1所示。6个红外通信模块分别安装在车辆的不同方位，其中车头红外通信模块安装在车辆的头部，车左前侧红外通信模块安装在车辆的左前侧，车左后侧红外通信模块安装在车辆的左后侧，车尾红外通信模块安装在车辆的尾部, 车右前侧红外通信模块安装在车辆的右前侧，车右后侧红外通信模块安装在车辆的右后侧，并且6个红外通信模块安装在同一水平面上，如图2所示。要求红外通信距离在9m以上，在车辆正常运行时，不停发送查询信息，一旦接收到来自周围车辆的确认信息，再发送速度信息；同样，一旦接收到周围车辆发送的查询信息，就发送确认信息，再接受周围车辆发送的速度信息；嵌入式微处理器根据车辆相对的方位信息确定周围车辆的位置，再根据周围车辆速度与自身速度的比较，确定自身车辆是否存在危险，并用图形方式显示周围车辆运行情况。   市场前景     安全是交通运输的永恒主题，保障交通运输安全是实现我国交通现代化的最重要的指标之一。20世纪90年代以来，我国在交通运输安全技术领域进行了不懈的努力，在道路交通安全设施、车辆的被动安全性等方面取得了长足的进展，但随着国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，汽车保有量和交通需求增长迅速，交通事故发生率和伤亡人数居高不下，我国交通事故死亡人数连续10余年居世界第一，已经进入道路交通事故的高发时期。据统计2009年上半年，全国共发生道路交通事故107193起，造成29866人死亡、128336人受伤，直接财产损失4.1亿元。本项目具有硬件电路简单、成本低廉、编程方便、通信可靠性高的特点，完全能减小交通事故发生率，不仅具有广阔市场前景，而且具有保障交通安全，促进社会和谐的重要意义。 

“串口通信监听记录系统”用于计算机串口通信的协议分析、开发以及接口调试。在我国某些重要的基础产业中，引入了大批成套的国外设备。在成套设备中，如果某些设备故障，通常只能将故障设备送到国外进行维修或者更换，时间非常长、价格非常贵。因此，研制可替代进口设备的国产设备的需要非常迫切。在研制中，我们经常需要进行主机与人机接口设备的数据通信，但是国外公司为了封锁替代产品而采取了专用通信协议，通信协议保密不公开，这对我国研究替代产品设置了非常大的技术障碍。因此，一套的通信协议分析工具对我们来讲就非常重要和迫切了。 “串口通信监听记录系统”独创性地将串口监听和视频录像功能完美地结合在一起，使设备的动作表现和通信信息能够同步记录，是串口通信协议在线分析和线后分析的有利武器。该系统可以广泛应用于工业控制通信领域、有线/无线数据通讯、软硬件通信接口设计调试等领域。如图所示，本系统提供一种能够步记录通信数据和场景的系统和方法。通过通信接口监听器采集通信数据，通过摄像头采集场景图像数据，利用计算机进行通信数据流的记录和分析，利用计算机进行场景图像的存储，在人员分析通信协议时，可以进行通信数据和场景图像的同步回放。   主要功能： 1.数据通信监听功能 在两个串口通信设备之间接入通信监听接口，截获两个串口之间来往的数据。根据需要设置串口通信的串口号、波特率、数据位、校验位、停止位等，满足不同通信协议的设置。 2.行为录像和回放功能 通常通信双方设备在接收了指令信息后，设备的行为都会做出反应，例如：上位机屏幕的数据显示，司服机构的动作，然而这些动作都在一瞬间完成，研究分析人员往往来不及对此做出反应。行为录像功能可以将设备的行为与通信数据同步记录下来记录下来，以全速、步进、暂停方式对录像进行播放控制，以用于研究人员进行通信协议的研究分析。 3.数据和录像同步回溯功能 不但能够将数据和图像同步播放，寻找图像对应的数据。同时还可以以接收到的数据为索引，播放数据所对应的视频画面，有利于研究者通过数据来寻找设备的行为动作。   软件运行环境：Microsoft Windows XP/2000/98/    项目主要应用范围： 该项目可应用在工业控制通信领域、有线/无线数据通讯、软硬件通信接口设计调试等领域。    预期收益：