Wykorzystanie wirtualnej rzeczywistości do szkolenia personelu kolejowego i operatorów kontroli bezpieczeństwa na lotnisku – takie projekty zrealizują naukowcy z Wydziału Mechanicznego we współpracy z komercyjną firmą. Na swoje badania otrzymali granty z NCBR.

Dofinansowanie w łącznej kwocie ponad 7,2 mln zł Narodowe Centrum Badań i Rozwoju przyznało naszym badaczom w ramach konkursu „Projekty aplikacyjne”. Pozwala on na wspólną realizację inicjatyw badawczo-rozwojowych przez przedsiębiorstwa i jednostki naukowe.

W ramach szóstej edycji konkursu granty zyskało 19 projektów, w tym dwa z Politechniki Wrocławskiej – oba będą realizowane we współpracy ze spółką SimFactor tworzącą rozwiązania z obszaru symulacji szkoleniowej wykorzystującej rzeczywistość wirtualną.

Lotniskowe kontrole VR

Pierwszy z projektów –  „Opracowanie innowacyjnego stanowiska szkolenia i doszkalania operatora kontroli bezpieczeństwa w porcie lotniczym” – będzie realizowany na Wydziale Mechanicznym pod kierownictwem dr. hab. inż. Artura Kierzkowskiego, prof. uczelni.

Pozwoli on m.in. na określenie, co wpływa na skuteczność interpretacji obrazów z urządzenia RTG i jakie czynniki pozwolą na ocenę, czy dany pasażer próbuje ukryć niedozwolone przedmioty. W ramach projektu zostaną opracowane także algorytmy szkolenia i ocena operatorów kontroli bezpieczeństwa oraz oprogramowanie i stanowisko szkoleniowe. Naukowcy przeprowadzą również badania weryfikujące skuteczność swojego rozwiązania.

– W pracach nad projektem zostaną wykorzystane nowoczesne technologie informatyczne i optoelektroniczne, w tym sztuczna inteligencja, technologia śledzenia ruchów gałki ocznej oraz wirtualna rzeczywistość. Efektem będzie stworzenie nowej, innowacyjnej metody szkolenia wraz z symulacyjnymi stanowiskami kontroli bezpieczeństwa pasażerów i bagaży oraz ładunków – mówi prof. Artur Kierzkowski.

Dzięki nowej metodzie w trakcie szkolenia pracownik będzie oceniał obrazy w postaci animacji przedstawiających przesuwający się w skanerze bagaż, dokładnie tak, jak widzi to pracownik kontroli bezpieczeństwa na rzeczywistym stanowisku pracy. Natomiast w przypadku oceny pasażerów system szkoleniowy będzie odtwarzał warunki kontroli w rzeczywistości wirtualnej.

– Scenariusze szkoleniowe będą zalgorytmizowane i dostosowane indywidualnie do szkolonego pracownika oraz do osiąganych przez niego wyników w trakcie wcześniejszych szkoleń. Ponadto w nowej metodzie zostanie rozszerzona pula wskaźników oceny pracownika – dodaje naukowiec.

Projekt podzielony został na kilka etapów, a na Politechnice Wrocławskiej zostaną opracowane wszystkie modele i algorytmy opisane w sposób teoretyczny, które następnie SimFactor zaimplementuje do prototypu stanowiska szkolenia i doszkalania operatora kontroli bezpieczeństwa. Na naszej uczelni zostaną przeprowadzone również wszystkie końcowe testy.

Wartość całego projektu wynosi ponad 5,7 mln zł, a dofinansowanie w ramach konkursu NCBR to blisko 4,4 mln zł.

Efektywniejsze szkolenie personelu kolejowego

Drugi projekt, „Immersyjny system szkoleniowy dla personelu kolejowego wykorzystujący technologię wirtualnej rzeczywistości”, również będzie realizowany na W10, ale pod kierownictwem dr. inż. Franciszka Restela z Katedry Eksploatacji Systemów Technicznych. Narzędzie ma wspierać proces szkolenia pracowników i unowocześnić metody szkoleniowe analogicznie do wdrażanych obecnie symulatorów pojazdów szynowych.

– W ramach projektu powstanie platforma, która pozwoli na szkolenia pracowników kolejowych różnych stanowisk w zakresie reagowania na niebezpieczeństwa, także w sytuacjach standardowych i w sytuacjach o zwiększonej intensywności prac – wyjaśnia dr inż. Franciszek Restel.

W planach nasi naukowcy mają m.in. przeprowadzenie badań naukowych predyspozycji konkretnych pracowników w kontekście zadań na danym stanowisku oraz obejmujących identyfikację popełnianych błędów i ich krytyczności, opracowanie metody identyfikacji silnych i słabych stron pracownika wraz z wykazaniem luk kompetencyjnych, a także scenariuszy szkoleniowych, z uwzględnieniem zdarzeń niepożądanych oraz scenariuszy ewaluacyjnych. Przygotowane zostanie także oprogramowanie i stanowisko szkoleniowe.

W projekcie zostaną wykorzystane badania psychologiczne, ankietowe, modelowe, poligonowe oraz eksploatacyjne z wykorzystaniem danych historycznych, a także w formie planowanych eksperymentów. Na każdym etapie będą stosowane nowoczesne techniki, w tym sztuczna inteligencja, technologia śledzenia ruchów gałki ocznej, wirtualna rzeczywistość oraz logika rozmyta.

– Rezultatem będzie nowe narzędzie szkoleniowe oparte na wirtualnej rzeczywistości wykorzystujące innowacyjne autorskie metody szkolenia oraz ewaluacji pracowników kolejowych. Nowatorski charakter ma także uwzględnienie predyspozycji pracownika w formie i tempie szkolenia, jak również w wydaniu rekomendacji dla samodzielnej aktywności zawodowej na danym stanowisku. Dzięki temu zostanie zwiększona efektywność szkoleń pracowników, poprawiona rutynowa eksploatacja systemu transportu szynowego oraz bezpieczeństwo funkcjonowania kolei – dodaje dr inż. Franciszek Restel.

Na Politechnice Wrocławskiej zostaną opracowane charakterystyki stanowiskowe i pracownicze. Przeprowadzone zostaną także badania zdarzeń niepożądanych, które dotykają pracowników albo są efektem ich błędów. Zebrana wiedza teoretyczna zostanie następnie zaimplementowana przez SimFactor do prototypu narzędzia. Następnie nasi naukowcy opracują szczegółowe scenariusze szkoleniowe i ewaluacyjne. Równolegle zostaną przygotowane eksperymenty mające na celu weryfikację metod i narzędzia.

Wartość projektu to blisko 4,4 mln zł, a kwota dofinansowania w ramach konkursu NCBR wynosi ponad 2,8 mln zł.

Oba projekty będą realizowane we współpracy z firmą SimFactor, która oferuje rozwiązania od rozbudowanych symulatorów kabinowych (stacjonarnych lub znajdujących się w naczepie), po rozwiązania walizkowe oparte o gogle VR. Oferowane produkty symulacyjne służą zwiększaniu efektywności, obniżaniu kosztów i zmniejszaniu ryzyka w wykonywanej pracy w sektorze kolejowym, lotniczym, wojskowym i budowlanym.

mic