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从“口传心授”到“身临其境”VR 技术创新公路施工安全教育

2018-12-07 14:09  中国交通报  字号:T|T

本报记者 杜爱萍 特约记者 冯秋香

安全生产是事关交通建设工程施工企业可持续发展的“牛鼻子”。由长安大学和陕西鼎邦实业有限公司(简称鼎邦公司)共同研发的“坦途·长安DVR交通建设工程施工安全教育虚拟体验系统”,引入热门的VR(虚拟现实)技术,让企业施工人员和管理者“身临其境”地体验安全生产和突发事故场景,极大增强安全教育效果。

目前,该系统已在多个交通建设工程中应用,为施工企业安全生产提供了有效帮助。此次合作也成为交通运输行业企业与高校携手,促进教育链、人才链与产业链、创新链有机衔接的成功案例。

公路施工安全教育引入虚拟现实技术

截至2017年年底,我国公路总里程突破477.35万公里,其中高速公路13.65万公里,全国公路网密度每百平方公里达49.72公里,成为名副其实的交通大国。

安全管理作为交通建设工程施工的重要组成部分,地位越来越重要,事关施工人员生命安全和施工企业长远发展。施工企业牢牢把握安全生产准则,强化安全培训和管理,提高从业人员素质,是减少安全事故发生的有效措施之一。

2017年7月,长安大学电子与控制工程学院和鼎邦公司开展校企合作,在全面分析桥梁、路面、路基和隧道施工安全特点的基础上,首次将VR技术应用于交通建设工程施工安全教育领域,联合研发“坦途·长安DVR交通建设工程施工安全教育虚拟体验系统”,旨在提升安全教育培训效果,减少施工安全风险事故发生。

“以往的工程施工安全教育,多在施工现场设置实体安全体验区,以‘口传心授’的方式对管理和施工人员进行安全培训。”长安大学电子与控制工程学院院长汪贵平介绍,这种模式不仅对实体空间要求较高,而且难以让接受者达到“身临其境”的状态,加上一些施工人员安全意识较差、文化水平参差不齐,实际培训效果并不理想。“坦途·长安DVR交通建设工程施工安全教育虚拟体验系统”以住房城乡建设部颁布的安全规范为标准,全面考量工程施工安全隐患,利用计算机模拟产生三维空间的虚拟世界,并可提供视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让体验人员获得“身临其境”的感觉。同时,体验人员也可通过输入设备对虚拟世界进行交互操作。

为适应交通建设工程施工单位的规模以及安全教育的实际需求,这套系统采用模块化设计,由VR场景体验模块单元和教育培训模块单元组成。VR体验场景包含桥梁施工安全、隧道施工安全和道路施工安全等17个施工安全体验场景。

考虑到现场施工人员众多,需要接受安全教育培训的人员群体庞大,校企双方还共同研发了目前全国唯一的“一对八”多人体验模式,即由1个人操作、8个人可同时进行安全体验,极大地提高了安全教育效率,扩大了人员培训的覆盖面。

安全生产体验场景丰富 涵盖路桥隧三大板块

为确保按时保质完成研发计划,校企双方发挥各自优势,制定了详细的研发工作安排,将每项任务落实到个人,按期完成了系统总体设计、相关软硬件开发及具体安装实施等工作,只用5个月的时间就完成了研发任务。

研发期间,科研人员深入施工作业一线,选取桥梁高空坠落、模板支架坍塌、隧道内机械伤害、道路山体滑坡等典型频发事故的场景,并经后期软件研发制作,保证了体验者体验“身临其境”的真实感受,感知到施工作业中存在何种安全隐患、有何危害、如何防控,进而提高安全意识和应对灾害的处置能力,减少施工安全风险事故的发生。

教育培训室包含多功能安全教育培训系统、多功能触摸考核一体机、身份证识别系统等。其中,多功能安全教育培训系统涵盖桥梁施工安全、隧道施工安全和道路施工安全3个板块,每个板块又包含安全基础知识、危险源、施工安全指南和事故应急措施子目录。目录里的安全知识都是按单位工程、分项、分部工程以及施工工序工法逐一分类整理而来,内容丰富、形式多样,有语音文字、影像资料、视频短片、动漫图片、经典案例等形式。

值得一提的是,这套系统在实际应用中以集装箱活动房为载体,占地面积小,灵活机动,方便转移,可以重复循环利用,大大降低了企业安全管理的成本投入。

应用过这套系统的企业人员纷纷表示,施工管理人员依靠这套系统,就可以完成班组岗前教育、安全技术交底和安全考核测评,工作量大大减少。

校企合作助推安全管理成果转化

“坦途·长安DVR交通建设工程施工安全教育虚拟体验系统”是长安大学和鼎邦公司联合开展科技攻关的生动实例,也是校企深度合作结出的一枚硕果。

目前,该系统已在陕西旬邑至陕甘界高速公路、静宁至庄浪高速公路、甜永高速公路等工程建设中应用。企业管理者和施工作业人员的安全意识与安全突发事件处置能力大大增强,实现了科学管理、规范作业,保障了施工安全和质量。

“交通建设工程施工安全教育虚拟体验系统的产品化,为解决交通建设工程施工安全教育培训提供了一条新思路。”鼎邦公司董事长李建军认为,此次校企合作对于高校来说,不仅是一次深度参与工程建设项目科技研发的机会,也是提升师生科研实践能力、多种方式开展专业教学的重要途径。对于企业来说,借助校企协同创新平台,加快了安全管理基础研究成果向产业技术的转化,增强了企业的核心竞争力。

产品的成功开发为后续校企合作打下了坚实的基础。据悉,鼎邦公司已经向长安大学捐赠了1套“坦途·长安DVR交通建设工程施工安全教育虚拟体验系统”,用于支持学校交通VR虚拟实验室建设。今后,双方还将拓宽合作领域,在交通节能、绿色交通、智慧工地等方面开展合作。长安大学还将聘请鼎邦公司董事长李建军和高级工程师乔戈为研究生企业导师,进一步深化校企合作。

    本文原载于兵马俑在线(news.wmxa.cn),转载请保留本链接,敬谢!

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