克莱蒙费郎公交有轨电车软件模拟器的原型设计与实现

摘要

近年来，城市交通网络尤其是有轨电车、地铁等轨道交通设施得到了飞速的发展。世界范围内的许多国家都致力于发展城市轨道交通，其原因主要有以下几点。首先，生活在城市中的人们迫不及待地需要一个便捷高效的交通运输系统来满足他们的日常出行需求；其次，现存的大量使用化石燃料的交通运输手段已经引起了非常严重的环境问题，尤其是那些居住在大城市的人们能够明显地感觉到日益严重的空气污染；还有，出于环保的考虑及经济状况的不佳，选择花费相对低廉的且更加环保的公交系统而非自己驾车的人群也越来越多。于是，如何便捷高效地培训有轨电车、地铁的驾驶员成了摆在众多城市轨道交通运营商面前的一个问题。
　　传统的让驾驶员使用真正的车辆实地进行驾驶训练的方法消耗资源大，而且会影响到实际正常车辆的运行，因此驾驶模拟系统成了一个很理想的解决方案，并且近年来驾驶模拟系统已经在科研、培训等领域有所应用。本文介绍了一种真实有轨电车模拟系统的原型设计方案，并且它会在未来被应用到克莱蒙费郎市T2C公司有轨电车驾驶员的培训当中。此有轨电车模拟系统的架构主要包括三部分：用户图形界面模块，运动控制模块及驾驶舱模块。用户图形界面模块主要负责有轨电车运行过程中的图像显示；运动控制模块相当于整个模拟系统的大脑，它根据获得的有轨电车运动模型控制着车辆的运动并且处理图形界面及驾驶舱发送过来的命令；驾驶舱模块则承担着提供驾驶员操作台，接受驾驶员命令并把命令发送给运动控制模块的责任。在模块间通信方面，本文使用网络Socket及XML来完成；Socket可以使整个模拟系统变成一个分布式的系统，各个模块可以分布在同一网络的任何一台计算机上；用XML来封装想要发送的数据可以使模块间通信变得简单高效且易于扩展。
　　经过对此原型设计方案的实现及测试，目前得到的结果表明模拟系统的各个模块达到了预期效果，证明了设计方案的实用性及可行性，并且得到了T2C公司的高度认可。

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第1章 绪论

1.1 课题来源与背景

1.2 课题意义

1.3 国内外相关研究现状

1.4 论文的主要内容

第2章 有轨电车模拟器系统的需求分析

2.1 系统目标

2.2 系统功能需求

2.3 系统非功能需求

2.4 本章小结

第3章 有轨电车模拟器系统原型的设计

3.1 总体设计

3.2 运动控制模块设计

3.3 GUI模块设计

3.4 驾驶舱模块设计

3.5本章小结

第4章 有轨电车模拟器系统原型的实现与测试

4.1 系统实现环境

4.2 运动控制模块实现

4.3 GUI模块实现

4.4 驾驶舱模块的实现

4.5 系统测试

4.6 本章小结

结论

参考文献

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致谢

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