一种数字化培训管理系统及方法与流程

本发明涉及数字培训，具体涉及了一种数字化培训管理系统及方法。

背景技术：

1、公路隧道是专供汽车运输行驶的通道，随着社会经济和生产的发展，高速公路大量出现，对道路修建技术提出了较高的标准，要求线路顺直、坡度平缓、路面宽敞等。在道路穿越山区时，过去盘山绕行方案多改为隧道方案，隧道的修建在改善公路技术状态、缩短运行距离、提高运输能力、减少事故等方面起到重要作用。

2、然而，高速隧道由于其环境特殊复杂，产生交通事件的概率要高于其他普通路段，产生交通事件时的影响也会高于普通路段，因此在交通事件发送后的救援响应需要及时且快速。同时隧道内的机电设备种类、数量都较多，当机电设备产生故障后，对隧道内事件的感知将会下降。因此对隧道设备运维以及事件响应的培训比不可少。然而由于高速隧道作为高速公路运输的重要枢纽，每天都会有大量车流通过，难以在隧道实地进行模拟培训。单单理论学习不结合实景，也无法使培训人员了解其中关键点。因此如何对隧道运维进行培训，是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明所解决的技术问题在于提供一种数字化培训管理系统，能够提高隧道运维培训的训练效果。

2、本发明提供的基础方案：一种数字化培训管理系统，包括数字建模模块、知识库模块、培训模块、事件演练模块以及事件评分模块；

3、数字建模模块，用于获取隧道点云数据和隧道感知数据，根据隧道点云数据和隧道感知数据生成隧道物理实体所对应的隧道三维虚拟场景；

4、知识库模块，用于获取与隧道运营相关的知识数据并进行存储；

5、培训模块，根据学习终端的请求，用于从知识库模块中调取被请求的知识数据发送给学习终端，并根据知识数据被调取次数，记录学习终端的学习进度；

6、事件模拟模块，用于根据知识库模块中的知识数据，在隧道三维虚拟场景中生成模拟事件，当培训人员通过vr设备进入隧道三维虚拟场景时，获取vr设备的虚拟坐标，在隧道三维虚拟场景中vr设备虚拟坐标对应位置生成培训人员的数字对象，并获取培训人员的数字对象在隧道三维虚拟场景中应对模拟事件的处理过程；

7、事件评分模块，用于根据培训人员的处理过程，对培训人员的模拟训练进行评分。

8、本发明的原理及优点在于：获取到隧道实际的点云数据和感知数据，建立隧道三维虚拟场景，培训人员可通过佩戴vr设备，在三维虚拟场景中进行模拟训练。知识库模块收集到与隧道运营相关的知识数据进行存储，培训人员通过学习终端从知识库模块中获取到知识数据以进行理论学习，同时记录下各个培训人员对知识数据进行获取的次数，记录下学习终端获取知识数据的次数，对培训人员对各个知识数据学习的进度。当培训人员完成某个知识数据的理论学习后，可在隧道三维虚拟场景中进行模拟演练，通过在隧道三维虚拟场景中生成培训人员的数字对象，使培训人员进行身临其境的模拟训练。根据培训人员所学习过的知识数据，在隧道三维虚拟场景中生成模拟事件，获取到培训人员在隧道三维虚拟场景中对模拟事件进行处理的过程，从而给出评分。相比于现有技术，通过模拟隧道真实场景，培训在真实场景下进行模拟训练，进行理论与实操相结合的培训，提高训练效果。

9、进一步，还包括设备建模模块，所述知识库模块包括设备知识模块，所述培训模块包括拆解展示模块、透视展示模块；

10、设备建模模块，用于对隧道内的机电设备及其组件建立三维模型；

11、设备知识模块，用于获取隧道内机电设备的设备知识数据；

12、拆解展示模块，用于将机电设备三维模型中，组件拆解后结合设备知识数据发送给学习终端；

13、透视展示模块，用于将机电设备三维模型中，组件进行透明处理后结合设备知识数据发送给学习终端。

14、建立机电设备极其组件的三维模型，并获取到机电设备的机电知识数据，供培训人员学习机电设备的理论知识，了解各类机电设备用途、设备维护方式等。结合机电设备的三维模型，培训人员再学习设备知识数据时，可将组件进行拆卸展示，以进行设备内部组件拆机展示，帮助培训人员学习各类机电设备的如何拆卸某个组件，如何安装替换组件。此外还可以将设备组件进行透明处理，例如对外壳进行透明处理，展示内部组件在工作时如何运作，对机电设备的基础知识进行培训。

15、进一步，所述事件模拟模块包括设备模拟模块；

16、设备模拟模块，用于在隧道三维虚拟场景中生成设备故障的模拟事件，并获取培训人员的数字对象在隧道三维虚拟场景中，对设备故障进行维修的处理过程，所述处理过程包括拆卸步骤、维修步骤以及安装步骤；

17、事件评价模块，用于根据培训人员对于故障设备维修的拆卸步骤、维修步骤、安装步骤的处理顺序以及操作规范，对培训人员的模拟训练进行评分。

18、在隧道三维虚拟场景中生成设备故障的模拟事件，使培训人员进行设备维修的模拟训练。获取到培训人员在隧道三维虚拟场景中进行设备故障维修的模拟训练的操作过程，识别培训人员的拆卸步骤、维修步骤、安装步骤是否符合规范，对培训人员进行故障设备维修的全过程进行监控以进行评分。

19、进一步，所述知识库模块包括应急知识模块，所述事件模拟模块包括交通事件模拟模块；

20、应急知识模块，用于获取隧道交通事件的应急处理相关的知识数据；

21、交通事件模拟模块，在隧道三维虚拟场景中生成交通事件的模拟事件，并获取培训人员的数字对象在隧道三维虚拟场景中，对交通事件的处理过程，所述处理过程包括警示步骤、救援步骤、疏散步骤；

22、事件评价模块，用于根据培训人员对于隧道交通事件警示步骤、救援步骤以及疏散步骤的处理顺序以及操作规范，对培训人员的模拟训练进行评分。

23、由于隧道作为一种特殊的交通路线，长年累月的使用和特殊的地下环境，隧道交通事件是难以避免的风险，因此对于隧道交通事件发生后的应急处理是必要的，通过获取到隧道交通事件的知识数据，使培训人员对隧道内出现交通事件时的应急处理进行学习，同时在隧道三维虚拟场景中，对各类隧道交通事件进行模拟，模拟出交通事件真实发生后的场景，使培训人员在模拟的场景中对交通事件的应急处理进行仿真演练，在身临其境的场景中进行培训，获取到培训人员在隧道三维虚拟场景中，对隧道交通事件的警示、救援、疏散过程，判断培训人员对于隧道交通事件的应急处理是否符合规范，提高培训人员对隧道交通事件的应急救援水平。

24、进一步，还包括实时交通获取模块；

25、实时交通获取模块，用于获取隧道物理实体的实时交通信息；

26、交通事件模拟模块，还用于在隧道三维虚拟场景中生成交通事件时，根据隧道物理实体的实时交通信息，模拟交通事件发生后的影响范围以及事后场景。

27、在进行隧道交通事件的模拟训练时，通过获取到隧道三维虚拟场景所对应的物理实体的实时交通信息，如车流量、车辆类型、行驶速度。在生成隧道交通事件时，结合隧道物理实体的实时交通信息，模拟交通事件发生后的影响范围和事后场景。通过真实的实时交通信息，作为模拟训练的基础，使得模拟训练时交通事件发生后的影响范围以及事后场景更加真实，使培训人员在逼真的场景下进行训练。同时基于真实的实时交通信息所模拟出的隧道交通事件，使每一次训练时的模拟的影响范围和事后场景不同，培训人员无法预先知晓模拟训练时的场景，需要培训人员进入到隧道三维虚拟场景中之后，结合当前环境做出判断，如何进行应急处理，结合真实数据，提高隧道车辆事件发生时的高效处理能力。

28、进一步，所述事件评分模块包括系统评分模块、专家评分模块以及综合评分模块；

29、系统评分模块，用于根据培训人员处理过程的处理顺序以及操作规范，给出系统评分；

30、专家评分模块，用于将培训人员的处理过程发送给多个专家客户端，并获取专家客户端反馈的专家评分；

31、综合评分模块，用于根据预设的系统评分和专家评分的权重，给出培训人员的最终评分，以及根据最终评分所在区间给出评分等级。

32、本发明还公开了一种数字化培训管理方法，使用了上述的一种数字化培训管理系统。