您现在所在的位置:首页 >> 中心概况 >> 中心特色与创新
中心特色与创新

    (1)依托大型工程关键技术研究和国家科研项目,研制仿真软件,提升国家级示范课程资源水平和教学水平,探索出了课程教学内容现代化的新途径。

    针对重大道路交通工程具有实践性强、投资成本高、建设周期长等特点,中心依托重大道路交通工程科研项目,推进实体工程科研项目研究和虚拟仿真项目建设相结合,将重大工程科研项目研究的方法和技术转化为虚拟仿真实验,将虚拟仿真技术直接应用于重大工程设计和施工的案例教学。

依托重大工程关键技术研究项目,建设虚拟仿真实验项目


    2010年至今,中心教师先后承担国家973计划、863计划、科技支撑计划等基础科学和应用基础研究项目258项,承担工程应用项目429项。依托这些项目,成功开发道路交通工程虚拟仿真软件89项,直接应用于实践教学。

    这些虚拟仿真软件资源有力地支撑了《路基路面工程》、《结构设计原理》、《交通规划》3门国家精品课程及对应的3门国家级精品资源共享课程、《现代绿色交通》国家级视频公开课的建设,提升了课程建设和专业建设的水平。通过大型工程关键技术攻关项目转化虚拟仿真实验,使实践教学贴近重大工程建设,促进了重大工程关键技术同步进入课程教学内容,探索出了课程教学内容现代化的新途径。

    (2)自主开发城市交通网络系统分析软件“交运之星—TranStar”,转化为“交通网络系统分析”虚拟仿真实验项目,在《交通规划》、《交通仿真技术与应用》等课程中进行应用。

    中心结合学科承担的2项国家自然科学基金重点项目“基于系统耦合的城市道路交通网络规划理论研究”(编号:50738001)和“城市交通系统可持续发展研究”(编号59838310),在区域和城市交通需求产生、吸引、分布、交通分配等关键技术方面取得创新性成果,开发了具有自主知识产权的交通网络系统交通分析基础软件“交运之星—TranStar”。该软件由“公路交通版、城市交通版和交通管理版”3个集成系统构成,其中:①公路交通版适用于公路网络系统规划、公路工程项目可行性研究、公路工程项目后评估、公路网络交通管理等领域的交通系统分析。②城市交通版适用于城市总体交通系统规划、城市道路网络系统规划、道路工程项目可行性研究、道路工程项目后评估、城市公共交通网络规划、城市大容量轨道交通规划等领域的交通系统分析。③交通管理版适用于城市交通网络系统的交通需求管理、交通系统管理、交通运行组织规划以及城市道路网络系统调整等领域的交通系统分析。

    该成果已经转化为“交通网络系统分析”虚拟仿真实验项目15个,在《交通规划》、《交通仿真技术与应用》等课程中进行应用。综合训练学生对于城市与区域交通大系统的分析与优化能力。

 

城市交通网络系统分析虚拟仿真实验

    该软件从2000开发至今,已经推广至河海大学、武汉理工大学等20多所高校使用。作为东南大学牵头的江苏省“现代城市交通协同创新中心”建设的重要内容,该软件的升级版本即将完成,将具有虚拟城市交通系统仿真模拟与决策支持等更强大的教学功能。

    (3)虚拟仿真实验与实践环节广泛应用于交通类专业全体学生的完整科研项目,切实践行CDIO的工程实践教育理念,有效培养了学生工程实践的构思、设计、实施、运行管理的综合能力。

    学生创新实践、毕业设计训练是交通类专业学生的必修环节,学生进入毕业设计前人均自主完成创新项目至少1项,每人必须完成至少1项。学生的创新实践项目和毕业设计项目近100%来自工程实践项目,这些项目中约40%的项目有虚拟仿真训练环节,虚拟仿真实验环节的训练时间平均至少15学时以上。

    这类项目的研究过程中,学生在工程项目的构思、设计阶段以及工程项目实施完成后的交通运营的近远期预测环节,均广泛使用虚拟仿真,使虚拟仿真成为工程实践教学模式CDIO[构思(Conceive)-设计(Design)-实现(Implement)-运作(Operate)]重要训练手段。

    2010年至今,交通类专业学生完成创新实践项目近400项,每年开展毕业设计200多项目,参加交通类校级竞赛每年近300人次。通过这些项目的训练,先后发表学术论文76篇,授权和申请发明专利、软件著作权23项,获得国家级、省级各类竞赛奖81项。其中在2012-2014年期间,学生先后获得了全国挑战杯科技大赛三等奖1项、全国交通科技大赛奖励10项(一等奖2项)、全国大学生混凝土设计大赛特等奖1项,总获奖数位列全国交通类高校第一位。

    2013届刘善文、李方卫、吕方、季欣凯等本科生团队依托国家级大学生创新创业训练计划项目,完成了“航模辅助道路交通流观测技术及系统软硬件开发”成果。以电动固定翼航模作为航空交通观测设备的载体,开发了“多车道视频轨迹自动提取分析软件、视频交通流信息采集系统软件”,突破传统宏观交通数据观测与仿真模拟分析的局限,着眼于车辆坐标等交通微观数据,为刻画交通网络中车辆的驾驶行为,反映交通流系统内部车辆间的相互作用,描述交通流运行的动态特征提供仿真实验平台。成果获得第八届全国交通科技大赛一等奖、第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖。

    综合中心建设总体成效,形成了“同一套体系、同一支队伍、同一个基地”特色与优势。即:①构建了一套实体实验与虚拟仿真实验相互结合、互为补充、能实不虚的,整体满足交通类人才培养的实验教学体系;②形成了一支兼有丰富教学经验与科研创新能力、同时服务于教学和科研的一流实验教学与科研队伍队伍;③建立了一个教学、科研软硬件环境同时满足交通类相关专业人才培养和科学研究的共同基地。三个“同一”造就了中心虚拟仿真实验教学建设与运行的特色与创新优势。

版权所有:东南大学 道路交通工程虚拟仿真实验教学中心     技术支持:南京先极科技有限公司