船舶建造虚拟仿真实验平台

船舶建造虚拟仿真实验教学平台建立于2012年，由于船舶建造的相关行业属于典型的重型工业，具有设备昂贵、种类繁多、使用成本高、安全保证低等因素，导致船舶专业学生实习的参与程度有限，即时学生到了生产实习单位，也只能在限定时间和空间的情况下进行走马观花似的学习，实习的意义很难达到，为了解决该问题，水路交通虚拟仿真实验教学中心开发了船舶建造虚拟仿真教学实验平台，该平台主要是基于法国达索公司的Delmia虚拟设计软件开发的，其主要具有实习教学、操作练习、互动交流、成绩评定、成果展示等功能。船舶建造仿真的主要目的是让学生在虚拟仿真的环境下完成过程设计、工艺规划、生产规划、以及车间控制中的决策与控制水平。实习人员通过船舶建造过程的仿真和分析，就能够了解船舶建造的整个生产过程，并提高学生对专业知识的学习兴趣，并对其掌握情况进行考核。该平台的具体功能如下图所示。

船舶建造虚拟仿真实验平台功能

船舶驾驶虚拟仿真实验平台

船舶驾驶虚拟仿真实验平台主要分航运和轮机两个方面，这两个方面主要是服务于航运学院和能源动力学院的船舶驾驶相关专业的，对这些专业的实习安排相对而言是非常困难的，不仅需要耗费大量的人力物力，而且安全问题也很难得到保证，为了解决该类专业的实习问题，水路交通虚拟仿真实验平台为航运和轮机两个方向分别建立了全任务大型船舶操纵模拟器系统和轮机模拟器系统。

全任务大型船舶操纵模拟器已经具备了自主开发新训练海域、新船舶模型的能力，承担了许多港口、航道、桥梁等国家重大项目的论证工作，在国内通航安全论证研究领域享有盛誉。模拟器能设定训练难度、创建不同的航海环境、交通状况和特殊海域等来进行练习，并能在整个模拟器训练中控制、监视、重放和分析学员的训练过程，最后对结果进行评估。该模拟器的主要模块如图所示：

全任务大型船舶操纵模拟器功能

轮机模拟器系统通过虚拟和实际相结合模拟了船舶机舱的工作环境，在该机舱环境中，实习学生应用所学的专业知识，模拟船舶驾驶的机舱操作过程,除了熟悉机舱的正常操作外，还需要应对紧急情况下的应急操作和故障排除，轮机模拟系统能够记录实习学生的操作情况，并对其进行评价和考核。轮机虚拟仿真实验教学平台具有的主要功能如下图所示：

轮机模拟器功能

港口物流虚拟仿真实验平台

港口物流虚拟仿真实验平台展现拟规划建设的码头及装卸生产的实验过程，可突出展现码头高峰作业的试验场景或其他特殊装卸工况。通过试验平台展现的可视化场景和仿真数据，码头规划设计技术人员仿佛身临其境地观察和识别码头道路布局和装卸工艺设计的合理性及瓶颈，分析比较不同装卸工艺的优缺点，为最终确定码头建设方案提供决策依据。系统架构如下图：

港口物流虚拟仿真实验平台架构示意图

该虚拟仿真实验平台，是一个通过计算机网络实现对港口核心业务操作进行实时模拟的仿真平台，来模拟的各种实际情况，考察学生解决这些情况的实际能力，从而使学生在一台计算机面前就能达到和真正的生产实习相同或相近的效果。它通过剥离现实港口不同的地理环境、经济背景、经营机制、企业文化等个性特征因素，抽象出集装箱码头核心业务操作所共同的基本生产环境特征和业务操作流程，创建具有仿真价值的港口模型和业务模型，并支持用户以角色情景仿真的方式，在计算机网络集成工作模式下，处理物流港口的典型业务流程。该实验平台的主要功能如下图所示：

港口物流虚拟仿真实验平台