本项目主要使用虚拟现实（VR）技术构建整套轨道交通系统的虚拟现实系统，集各类铁路、铁路车站、调度场所、机务段、车辆段、动车段、动车所等轨道交通关键场所于一体的虚拟系统。使用者可以通过系统置身于一个真实的铁路系统环境，并可在其中与场景进行各类交互工作。对于铁路工作人员，尤其是对于初入轨道领域的新人，通过对该系统的作业，可全面地了解轨道交通系统，学习各类职业技能，且该系统可以将现场教学危险系数降至零，同时该系统对于轨道领域高等院校的教学也具有深远意义。

在轨道检测实训中利用各类轨道几何状态测量仪可以对高速铁路板式无碴轨道线路进行检测及精调实训以达到教学的目的。通过完成实训项目，对轨道线路结构进行检测及精确调整作业流程进行整体的学习，让同学们掌握高速铁路施工过程及运营过程。同学们还可以掌握高精度伺服马达全站仪在施工过程及运营过程中的运用，了解无砟轨道线路控制测量作业流程，以及无砟轨道底座板施工及粗铺、边线放样测量等。在掌握高速铁路施工过程及运营过程中，学会无碴轨道线路 CPIII 控制测量作业流程，最终具备高速铁路线路工岗位检测及调整轨道结构的技能，成为行业需求性人才。

   中教启星中小学VR虚拟现实创新实验室综合解决方案是一款为中小学校、校外教育基地设计开发的用于满足青少年自主探索、安全实验的软硬件一体化产品，满足多地区、多学校和多学科专业的VR虚拟现实实验创新教学的需求。通过虚拟现实技术，依托国际先进的桌面级便携式一体化虚拟现实设备，深度集成VR、AR、MR等多种新兴技术，学生可亲自操作，并反复观察细节。完美支持人机交互、师生教学和生生互动，彻底打破虚拟和现实的边界，学生在身临其境的自主探索中，打破课堂壁垒进行自然探索；一改以前难以实现的地理、历史及理化生、科学、生物教学，在虚拟现实场景下，学生能更主动地学习，更深刻地理解，更长久地记忆，实现综合素质的拓展和科学精神、创新精神的培养，让VR技术真正服务教学、助力教育创新发展。结合VR实验室的整体环境建设、特色师资培训及其他配套服务，帮助中小学、校外教育基地提升办学特色，打造创新品牌。 功能模块： 1、地理创新教学模块 中教启星《寰宇地理》VR教学系统紧扣新课标地理教材，将地球和地图、陆地和海洋、天气与气候、人口与宗教、国家和地区等中学地理课程的教学难点直观、全景、高清地呈现出来，让学生在游戏和探索中深度吸收转化学科知识，是VR软硬件技术在地理学科教育的创新性应用，更是一间便携的学科实验室、一座移动的科技馆。 2、历史创新教学模块 中教启星《文明的足迹》VR教学系统则根据统编历史教材的教学要求，以拟人化的表现手法和智能化的交互方式，让文物开口“说话”，让“穿越时空”成为可能，让历史“活”起来。学生在教师的引导下自主探究，寻访文明的足迹，触摸历史的脉搏，感受华夏文化的独特魅力，激发求知欲、好奇心和想象力。 3、科学实验类VR工具及课程 适用于普教的VR课程设计工具，可提供包括物理力学、电学、机械制作、化学、数学等虚拟现实实验课程。 4、高阶模型库教学模块 具有高级模型库，在高级模型库中可提供非常精细且逼真的三维VR模型，课程内容应适用于普教及高教的自然科学认知类范畴，包括天文、植物、化学、地球科学、人体解剖学、机械、微生物学、古生物学及动物在内的多个学科门类。 5、人体模型库教学模块 提供高精度的人体各个系统的模型图资源，包含骨骼、韧带、肌肉、神经、大脑、内分泌、心血管、淋巴、呼吸、消化、泌尿、生殖等系统的全三维人体模型库。通过触控笔可随时对人体系统进行拆解或选择某特定的人体系统的构造，在全三维模式下对人体各系统进行学习、浏览，同时还可查看系统预置的人体组织的注释。   特色亮点： 1、强大的硬件技术与完善的软件资源相配套 中教启星在VR技术发展之初就将VR+教育的理念引入公司研发体系。现今已拥有桌面式和沉浸式硬件设备与地理、历史、物理、化学、生物、自然科学和创客多种学科教学体系，将VR技术真正应用到实际教学中。 2、完善的服务体系 整体方案中包括系统的师资培训、丰富的课程资源、持续的课程开发培训与支持。 3、可定制化解决方案 创新的技术与人性化的方案相结合，根据学校实际需求及资金实力定制个性化的软硬件整体解决方案。   产品构成： 1、软硬件相结合 硬件以桌面级便携式一体化虚拟现实设备为核心，软件包含地理、历史、物理、化学、生物、自然科学和创客等多种学科教学体系。 2、持续服务支持 根据学校教学需求、学生认知特点及校园场地等因素，进行个性化VR环境设计、定制化资源配置、合理化VR硬件组合搭配及特色增值服务（如学校师资培训、科技专家资源库建设、课程研发中心建设、VR大赛活动策划等），协助学校或基地打造品牌化、特色化的VR教学基地。

为了帮助运动员改善在正式比赛环境压力下的运动表现，北京体育大学运动心理学团队采用虚拟现实技术模拟运动员在比赛中的高压场景，结合传统心理训练和正念训练来提高运动员在压力情景下的应对能力，从而提升运动员赛场表现。

(1)轨道交通线网规划轨道交通规划1)对城市建设现状、城市发展规划、现状交通特征、交通发展趋势以及原有线网规划 方案进行整理分析，掌握未来城市经济发展、空间结构、土地利用、人口分布以及客流走廊 分布等情况，为线网规划提供依据。2)对城市轨道交通合理规模进行匡算、对线网形态进行分析，并在“点”、“线”、“面” 层次分析的基础上建立符合轨道交通线路和站点布设的选择集，并提出规划备选方案。3)对备选方案进行客流条件、相关指标、线网功能以及线网特点等多方面的定性与定 量分析，并对备选方案优化调整，推荐出首选方案。4)对推荐方案进行与城市交通枢纽的衔接程度、线网客流的均衡性和强度、线网结构 层次性和可达性、对大型客流集散点的覆盖程度等方面进行评价，如符合条件，则确定轨道 线网规划方案，如不满足条件，则重新对方案进行优化调整，直至确定符合条件的规划方案。(2)轨道交通客流需求预测 在城市轨道交通项目中，客流预测是不可分割的组成部分。客流预测的前提是客运需求预测，通常以居民出行调查数据作为依据，按照传统的四阶段法进行预测。其中，发生量预 测通常采用原单位法，这种方法概念清晰，模型标定的结果有明确的物理含义，而且预测的 精度也很好。为了充分考虑到未来人口变化、土地利用形态变化对小区发生吸引量的影响， 需求预测时应该分目的进行。在方式分担中，通常采用多项 logit 模型，必要时可以采用非 集计预测方法。清华大学是国内较早开展轨道交通客流研究的单位之一，具有丰富的理论基础和实践经验，承担过多个城市的轨道交通线网专项规划，同时承担了轨道交通线网规划阶段、建设规 划阶段、工程可研阶段的客流需求预测项目，累计 10 余项，这些项目包括:

1 成果简介（ 1）轨道交通线网规划 1） 对城市建设现状、城市发展规划、现状交通特征、交通发展趋势以及原有线网规划方案进行整理分析，掌握未来城市经济发展、空间结构、土地利用、人口分布以及客流走廊分布等情况，为线网规划提供依据。 2） 对城市轨道交通合理规模进行匡算、对线网形态进行分析，并在“ 点”、“ 线”、“ 面”层次分析的基础上建立符合轨道交通线路和站点布设的选择集，并提出规划备选方案。 3） 对备选方案进行客流条件、相关指标、线网功能以及线网特点等多方面的定性与定量分析，并对备选方案优化调整，推荐出首选方案。 4） 对推荐方案进行与城市交通枢纽的衔接程度、线网客流的均衡性和强度、线网结构层次性和可达性、对大型客流集散点的覆盖程度等方面进行评价，如符合条件，则确定轨道线网规划方案，如不满足条件，则重新对方案进行优化调整，直至确定符合条件的规划方案。轨道线网规划技术流程图（ 2）轨道交通客流需求预测 在城市轨道交通项目中，客流预测是不可分割的组成部分。客流预测的前提是客运需求预测，通常以居民出行调查数据作为依据，按照传统的四阶段法进行预测。其中，发生量预测通常采用原单位法，这种方法概念清晰，模型标定的结果有明确的物理含义，而且预测的精度也很好。为了充分考虑到未来年人口变化、土地利用形态变化对小区发生吸引量的影响，需求预测时应该分目的进行。在方式分担中，通常采用多项 logit 模型， 必要时可以采用非集计预测方法。2 应用说明清华大学是国内较早开展轨道交通客流研究的单位之一，具有丰富的理论基础和实践经验，承担过多个城市的轨道交通线网专项规划，同时承担了轨道交通线网规划阶段、建设规划阶段、工程可研阶段的客流需求预测项目，累计 10 余项，这些项目包括：清华大学交通研究所承担的部分城市轨道交通规划类项目3 合作方式商谈。

虚拟现实是一种由计算机和电子技术创造的新世界，是一个看似真实的模拟环境，通过多种传感设备，用户可根据自身的感觉，使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察和操作，参与其中的事件，同时提供视、听、触等直观而又自然的实时感知，并使参与者“沉浸”于模拟环境中。 目前国内外虚拟现实系统都是基于电脑，如球幕电影、全景图片、3D视频、全景视频等。这些系统沉浸感和交互性很差。    北京交通大学数字化制造技术与装备研究所已经开发成功沉浸式虚拟旅游系统、沉浸式虚拟过山车、沉浸式虚拟矿山系统、沉浸式虚拟太空系统、沉浸式虚拟故宫和沉浸式虚拟滕王阁，处于国际领先水平。 应用范围： 智能沉浸式虚拟现实系统的应用领域如下图所示。 市场前景： 据Tractica的一篇最新报道显示，到2020年，虚拟现实头显，其他虚拟现实设备，虚拟现实内容以及内容创作工具的商业收入有望突破158.9亿美元，市场前景巨大，涉及的领域也越来越广。   预期效果（技术指标、经济指标）： 市场推广初期我们将研发虚拟教育系统(包括虚拟实验室、虚拟历史故事等)，研发成功后可以向全国的高等院校、高职院校和中学推广，市场潜力巨大。

项目成果/简介: 本技术基于人体肌肉运动生理学原理，在肌纤维处施加一定模式的电刺激信号可使肌肉发生收缩和拉伸等动作，从而使人产生自主肌体运动或使皮肤触觉小体产生特定的触觉感应。采用穿戴式柔性新型电极阵列实施电刺激，并研究多种用于力触觉反馈的电刺激模式组合，简单易行、轻巧方便、力触觉感应分辨率高，增强虚拟场景沉浸感。同时通过不同的电极阵列结构、材质、形态设计，丰富电刺激模式库，提高力触觉反馈的时间和空间准确度。 虚拟现实力触觉反馈交互技术可用于虚拟现实游戏、虚拟现实教育培训、虚拟制造等领域，也可以用于煤矿、安防等高风险领域，以及电影技术。电刺激肱二头肌力反馈交互虚拟拉弓场景交互知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

农业虚拟现实科技创新服务平台，主要基于虚拟农业生产服务、虚拟农业科普教学、 虚拟农业科研数据研究三个大项。着重探索虚拟农作物栽培技术的推广系统。虚拟作物 主要依靠数据采集和数据处理系统来监测农业环境的因素变化与对应的作物成长动态， 研究作物形态与环境关系及其量化作用规律。

本技术基于人体肌肉运动生理学原理，在肌纤维处施加一定模式的电刺激信号可使肌肉发生收缩和拉伸等动作，从而使人产生自主肌体运动或使皮肤触觉小体产生特定的触觉感应。采用穿戴式柔性新型电极阵列实施电刺激，并研究多种用于力触觉反馈的电刺激模式组合，简单易行、轻巧方便、力触觉感应分辨率高，增强虚拟场景沉浸感。同时通过不同的电极阵列结构、材质、形态设计，丰富电刺激模式库，提高力触觉反馈的时间和空间准确度。 虚拟现实力触觉反馈交互技术可用于虚拟现实游戏、虚拟现实教育培训、虚拟制造等领域，也可以用于煤矿、安防等高风险领域，以及电影技术。 电刺激肱二头肌力反馈交互 虚拟拉弓场景交互