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VR技术在高校地铁火灾应急演练实训中的应用

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  摘 要:在当下高职院校与企业合作办学,达到既定的人才培养目标需要更贴切实际岗位的进行“理实一体化教学”,就火灾应急演练实训而言实训环境复杂,设备特殊,普通高职院校没有足够的资金提供完备的实训设备及建设实训场地。VR技术的应用,能弥补应急演练的不足。
  关键词:VR技术;火灾应急预案;实训教学
  1 地铁车站的特点
  城市轨道交通车站的建设需要考虑地质环境和城市发展规划,按位置分为地下站、地面站和高架站。地下车站具有空间较封闭、设备用房布局紧凑、电气设备较集中、出入口疏散线路通单一、客流密度大、通风排气依靠电力设备维持等特点。
  2 实施地铁火灾应急预案的必要性
  地铁火灾事故原因主要由人的因素、物的因素、环境因素及管理因素组成,呈现多样性、随机性的特点。[1]地下车站环境特殊、车站设备多、人员组成结构复杂,旅客的疏散过程时间必将受到人数、建筑物、设备及火灾地点的制约。火灾事故具有以下特点:(1)火灾发生蔓延快,火势大;(2)烟雾产生浓度大、火灾温度上升快;(3)扑救难度大,疏散困难。进行火灾应急预案演练,是防止地铁火灾危害扩大化的手段。
  3 VR技术在高校地铁火灾应急演练实训中的优势
  3.1 实训教学中实施地铁火灾应急演练的局限
  地铁火灾扑救由地铁内部工作人员和外部人员共同实施应急预案。预案实施需模拟突发火灾的现象,设置事故发生车站的环境状态,用到车站设备、灭火装置及防护物品。传统实训教学过程中有以下几点困难:(1)火灾现场环境不真实;(2)预案实施不完整;(3)消防设备不充分。由于场地上和财物上的局限性导致了应急预案推演不能频繁性的执行,最终达不到既定的人才培养目标。
  3.2 VR技术使用在应急演练中的优势
  虚拟现实技术结合多种技术的优势,在火灾应急预案实训教学应用中具备以下优势:
  (1)仿真度高。虚拟现实技术利用三维计算机模型可根据教学要求,按照地铁车站的規模、设备布局、用房布局等数据同等比例的构建出虚拟的环境,利用三维动画技术在环境中设定火灾地点和现场情况;
  (2)技术灵活。虚拟现实技术是一种先进的网络技术综合体,每一部分的组成都是通过制作人员进行编辑,在仿真火灾应急预案教学的过程中可根据不同时期的需求对现场环境、状态随时进行更新;
  (3)操作安全。虚拟现实技术是通过人机交互来进行场景演练的,学生通过眼睛来感知环境,头部跟踪技术来改变图像和视角,[2]将学生视觉系统跟运动感知系统结合起来让其觉得身处火灾事故现场进行演练,不需要个体去接触真实火灾的现场,避免的意外伤害的产生;
  (4)使用效率高。虚拟现实技术里的场景、设备都是三维立体动画制作出来的效果,具备烧不坏、用不完的好处,可对指定应急预案进行反复多次演练,达到既定的教学目标。[3]
  4 VR技术在高校地铁火灾预案演练实训中的应用
  (1)车站环境认知:创建虚拟的地铁车站主体建筑、线路、设备布局及乘客上下班高峰期的车站环境,熟悉在在乘客高峰期和平峰期的车站状况,为遇到突发情况响应应急措施打好基础。
  (2)车站设备操作:采用3D立体显示技术结合高端交互设备,在突发状态下进行消防器材的使用,电扶梯的应急操作,车控室综合后备盘的操作,票务终端设备的应急操作,提高学生对车站各种设备在突发情况下的实际操作应用能力。
  (3)创建火灾现场:火灾应急预案的实施是在地铁发生火灾的基础上进行的,结合VR技术模拟火灾发生强度和声音让学生身临其境的体验真实火灾现场的状况,提升学生在突发状况下的心理素质。[4]
  (4)应急预案实施:应急预案的实施由多个环节和工种项目配合完成的,利用虚拟现实语音实时交互的特点,将应急预案中每一环节所需求的场景、人员配备、命令下达等因素结合起来,形成一套完整的应急预案响应流程,综合提高学生的多边合作协调能力。
  5 结语
  在城市轨道交通企业人才选用中,技术已经不再是企业用人的考量点,素质能力、专业技术能力、良好的心理素质是用人单位全面考虑的影响因子,学生全面综合素质的提升,依赖于完整的、频繁的、高效的实训教学过程。VR技术的快速发展,克服了具备危害场景的实训教学不能进行的不足,为教学“理实一体化”,校企合作共同培养人才方式开拓了新的方向。
  参考文献:
  [1]于鑫.城市地铁消防设施危险有害因素分析.智慧城市与轨道交通,2016.
  [2]许展.基于VR设备的课堂教学辅助应用的设计.探索与观察.
  [3]陈长全.VR技术在高职院校实训中的应用.电子技术与软件工程.
  [4]曹悦.虚拟现实(VR)技术在院前急救的应用前景.电子技术与软件工程.
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