楊斐

摘要：分析了傳統(tǒng)安全警示教育的限制因素，介紹了鐵路行業(yè)VR安全警示教育培訓(xùn)系統(tǒng)搭建方案，重點(diǎn)闡述了VR安全警示教育培訓(xùn)系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：VR（虛擬現(xiàn)實(shí)） ?安全警示教育 ?鐵路

1 概述

目前，在鐵路運(yùn)輸企業(yè)面臨生產(chǎn)經(jīng)營壓力的情況下，堅(jiān)持把職工安全教育培訓(xùn)工作擺到重要位置，已經(jīng)成為我們不容忽視的突出問題。而傳統(tǒng)的安全警示教育模式都在某種程度上受到時(shí)間、地點(diǎn)等各種各樣因素的限制，并且在現(xiàn)實(shí)中模擬安全事故也非常困難，因此就造成了很多人員不能完全的融入到安全事故當(dāng)中，會(huì)對(duì)安全警示教育培訓(xùn)的效果大打折扣。但是VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在安全警示教育中的應(yīng)用，將會(huì)完全彌補(bǔ)這些缺陷。下面，結(jié)合VR技術(shù)的特點(diǎn)，談?wù)刅R安全警示教育培訓(xùn)系統(tǒng)在鐵路行業(yè)的運(yùn)用情況。

2 VR技術(shù)簡介

VR（Virtual Reality，即虛擬現(xiàn)實(shí)，簡稱VR）就是綜合利用計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)和各種現(xiàn)實(shí)及控制等接口設(shè)備，在計(jì)算機(jī)上生成的、可交互的三維環(huán)境中提供沉浸感覺的技術(shù)。其中，計(jì)算機(jī)生成的、可交互的三維環(huán)境稱為虛擬環(huán)境（即Virtual Environment，簡稱VE）。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有以下幾個(gè)特點(diǎn)。

（1）沉浸性。又稱臨場感，指用戶對(duì)虛擬世界中的真實(shí)感。理想的模擬環(huán)境應(yīng)該使用戶難以分辨真假，使用戶全身心地投入到計(jì)算機(jī)創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境中，該環(huán)境中的一切看上去是真的，聽上去是真的，動(dòng)起來是真的，甚至聞起來、嘗起來等一切感覺都是真的，如同在現(xiàn)實(shí)世界中的感覺一樣。

（2）交互性。指用戶對(duì)虛擬世界中的物體的可操作性。例如，用戶可以用手去直接抓取模擬環(huán)境中虛擬的物體，這時(shí)手有握著東西的感覺，并可以感覺物體的重量，視野中被抓的物體也能立刻隨著手的移動(dòng)而移動(dòng)。

（3）構(gòu)想性。又稱自主性，指用戶在虛擬世界的多維信息空間中，依靠自身的感知和認(rèn)知能力可全方位地獲取知識(shí)，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，尋求對(duì)問題的完美解決。

由于沉浸性、交互性和構(gòu)想性三個(gè)特性的英文單詞的第一個(gè)字母均為I，這三個(gè)特性又通常被統(tǒng)稱為3I特性。

3 鐵路行業(yè)VR安全警示教育培訓(xùn)系統(tǒng)搭建

VR利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，模擬出逼真的三維虛擬場景，并通過視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、運(yùn)動(dòng)感知等讓學(xué)員感受到身臨其境的效果，VR技術(shù)的應(yīng)用，開創(chuàng)了一個(gè)全新的安全教育方式。通過仿真VR培訓(xùn)系統(tǒng)，虛擬仿真技術(shù)模擬鐵路現(xiàn)場作業(yè)場景，將鐵路職工歷年違章作業(yè)造成的后果、應(yīng)急處置及標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)以最接近現(xiàn)實(shí)的視覺效果呈現(xiàn)出來，學(xué)員佩帶相關(guān)設(shè)備后有身臨事故現(xiàn)場的感覺，“親歷”安全事件，體驗(yàn)違章作業(yè)造成的后果，從而起到安全警示教育，加深學(xué)員對(duì)現(xiàn)場業(yè)務(wù)的認(rèn)識(shí)，提升對(duì)安全作業(yè)和安全規(guī)章制度的理解和認(rèn)識(shí)。

鐵路行業(yè)VR安全警示教育培訓(xùn)系統(tǒng)由多個(gè)體驗(yàn)案例組成，涉及工務(wù)、電務(wù)、供電、車務(wù)、機(jī)務(wù)等多個(gè)專業(yè)，每個(gè)體驗(yàn)案例分為案例背景、實(shí)景展示、原因分析、事故教訓(xùn)四個(gè)模塊。

（1）案例背景模塊

利用UI呈現(xiàn)文字介紹該案例背景內(nèi)容，讓體驗(yàn)者在體驗(yàn)案例之前了解案例發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、涉及專業(yè)及作業(yè)內(nèi)容等信息。

（2）實(shí)景展示模塊

實(shí)景展示模塊為體驗(yàn)者提供一個(gè)在視覺、聽覺、觸覺等方面與真實(shí)環(huán)境高度近似的“看起來景物真實(shí)、運(yùn)用真實(shí)、聲音真實(shí)、感覺真實(shí)”的數(shù)字環(huán)境，培訓(xùn)者可以在這個(gè)具有真實(shí)沉浸感與交互性的虛擬環(huán)境中，通過人機(jī)交互設(shè)備和場景里所有物件進(jìn)行交互，體驗(yàn)實(shí)時(shí)的物理反饋，進(jìn)行多種實(shí)驗(yàn)操作，能夠產(chǎn)生親臨該現(xiàn)實(shí)世界的體驗(yàn)。體驗(yàn)者以案例當(dāng)事人身份在虛擬場景中按預(yù)設(shè)好的案例流程情節(jié)進(jìn)行體驗(yàn)，可以以第一視角親自體驗(yàn)由于自己的違規(guī)操作造成安全事故的發(fā)生;也可以以第三視角觀摩整個(gè)案例過程，加深體驗(yàn)效果。

（3）原因分析模塊

徹底剖析造成案例事故發(fā)生的前因后果，分析事故萌芽、滋長以及至最終釀成的全過程。

（4）事故教訓(xùn)模塊

安全警示教育的目的就是從事故中吸取教訓(xùn)，體驗(yàn)者通過對(duì)案例的親身體驗(yàn)、原因分析，認(rèn)真汲取事故教訓(xùn)，增強(qiáng)責(zé)任心，提高安全意識(shí)，切實(shí)履行自己的安全職責(zé)，才能有效地貫徹落實(shí)“安全第一”的方針，才能有效地防范和遏制事故的發(fā)生。

4 鐵路行業(yè)VR安全警示教育培訓(xùn)系統(tǒng)特點(diǎn)和優(yōu)勢

4.1相比傳統(tǒng)的安全教育，VR技術(shù)的應(yīng)用開創(chuàng)了一個(gè)全新的安全教育模式

傳統(tǒng)的應(yīng)急安全演練模式都在某種程度上受到時(shí)間、地點(diǎn)等各種各樣因素的限制，并且在現(xiàn)實(shí)中模擬安全事故也非常困難，因此就造成了很多人員不能完全的融入到安全事故當(dāng)中，會(huì)對(duì)應(yīng)急安全演練的效果大大打個(gè)折扣。但是VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在應(yīng)急安全演練中應(yīng)用的話，將會(huì)完全彌補(bǔ)這些缺陷。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)需要的場地時(shí)間完全不受限制，只需要安裝設(shè)備的空間即可，并且能夠讓每個(gè)人都參與當(dāng)中。讓每一個(gè)參與者真實(shí)的操作應(yīng)急安全演練的步驟，切實(shí)的學(xué)會(huì)應(yīng)對(duì)措施。

4.2再現(xiàn)現(xiàn)場實(shí)際場景，場景真實(shí)、內(nèi)容更豐富

VR技術(shù)可虛擬再現(xiàn)鐵路作業(yè)現(xiàn)場真實(shí)場景，通過獲取實(shí)際站場、區(qū)間、變電所、候車廳、平過道以及列車等環(huán)境的三維立體數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)建立虛擬環(huán)境模型，為學(xué)員提供一個(gè)和真實(shí)作業(yè)環(huán)境完全一致的虛擬環(huán)境，讓學(xué)員直接在虛擬的真實(shí)現(xiàn)場場景中進(jìn)行安全體驗(yàn)，效果更加直接。更主要的是VR技術(shù)能夠虛擬展現(xiàn)現(xiàn)場實(shí)際很難建造、危險(xiǎn)性很高的場景。

4.3真實(shí)還原事故案例，培訓(xùn)效果更明顯

培訓(xùn)案例還原真實(shí)事故案例過程，體驗(yàn)者沉浸式體驗(yàn)。通過縝密的情節(jié)設(shè)置、細(xì)節(jié)還原、事故多角度分析等方式提升體驗(yàn)效果，讓體驗(yàn)者不光感受事故帶來的沖擊起到警示自身的作用，同時(shí)又能以一個(gè)觀摩者的角度在內(nèi)容帶動(dòng)下自發(fā)的對(duì)事故進(jìn)行分析反思。讓體驗(yàn)者不單感受事故沖擊力，同時(shí)還能對(duì)事故進(jìn)行深刻反思。

4.4交互式選擇，諄諄誘導(dǎo)誘導(dǎo)學(xué)員掌握按規(guī)操作要點(diǎn)及違規(guī)操作造成嚴(yán)重后果

每個(gè)案例在故事發(fā)展過程中設(shè)置多個(gè)情節(jié)轉(zhuǎn)折選項(xiàng)（即：正確操作和違規(guī)操作），學(xué)員在體驗(yàn)過程當(dāng)中，揉入在現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)的人員不安全行為、不安全心理以及親情等元素在其中，根據(jù)自己理解任意選擇故事情節(jié)發(fā)展，體驗(yàn)違規(guī)操作帶來了嚴(yán)重后果，最終誘導(dǎo)學(xué)員掌握正確的操作方式。從體驗(yàn)者的思想上對(duì)其進(jìn)行沖擊，提升體驗(yàn)效果。

4.5可多人同步VR體驗(yàn)

VR體驗(yàn)機(jī)+一體機(jī)的培訓(xùn)模式可以實(shí)現(xiàn)一人操作多人同步VR體驗(yàn)，為使用者提供了更好的交互感，能夠在短時(shí)間內(nèi)讓大量的人員同時(shí)體驗(yàn)，給安全警示教育工作節(jié)省了大量的人員時(shí)耗，同時(shí)由于多人在線的特性，它并不需要每個(gè)人都學(xué)會(huì)VR的操作方式，只要有一人會(huì)，那么便可以同時(shí)給一群人做安全警示教育的工作，這對(duì)很多不懂得操作VR設(shè)備的人提供很更好的體驗(yàn)方式，滿足VR實(shí)景教學(xué)、新職工入場教育、集體培訓(xùn)的要求。

5結(jié)束語

通過學(xué)員沉浸式體驗(yàn)，親身經(jīng)歷事故現(xiàn)場，感知違章作業(yè)的后果，心靈深處得以強(qiáng)烈震撼，讓干部、職工從心靈深處感受到安全生產(chǎn)的重要性。通過體驗(yàn)安全培訓(xùn)增強(qiáng)職工的安全意識(shí)，牢固樹立“珍愛生命”、“生命至上”的安全理念。

參考文獻(xiàn)

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