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近年来,金属矿山安全生产管理水平逐渐提升,但各类安全事故时有发生。在井下金属矿山突发灾难事故时,由于救援措施的迟滞性、矿工对于井下作业环境不熟悉等因素,从而给矿山带来了较大的人员及财产损失。因此,如何在事故发生时尽可能降低损失已经成为矿山安全行业的研究重点。 在此背景下,本文提出了基于大规模虚拟场景管理的3D-MTraining平台研究课题。课题以高逼真度的金属矿山作业环境三维虚拟模型为载体,综合了矿山各信息化软件研究成果、虚拟人物建模及火灾等灾难事故仿真。课题的主要研究内容如下: (1)较为深入地分析了系统需求及熟悉Virtools仿真软件关键技术。同时提出了软件开发模型。 (2)针对井下金属矿山作业环境复杂,静态场景模型过大问题,本文提出了大规模虚拟场景块调度策略:根据基于封闭单元划分原则及作业环境的XML形式化描述文档来自动划分及存储静态场景;使用BOPT或ALM算法管理场景块缓存池;以临界区来触发场景块的动态更新。从而使得在只调入部分静态场景的前提下,平台能正常运行。 (3)设计系列数据接口来获得动态模型关键信息,在新场景块调入时,能实时更新该场景块内的动态模型(人员分布、救援物资、灾害浓度等)。并通过粒子系统来仿真灾害发生及其扩散过程。 演练平台应用实例已完成开发工作,并进行了严格的系统性能测试,测试结果表明平台已经能够达到预期目标,下一步工作将是在具体金属矿山进行部署及使用。