在轮胎式龙门吊（RTG）作业场景中，操作员的专业技能直接决定作业效率与安全水平。传统RTG操作培训模式面临“三高三难”困境：高风险——新手实操易引发设备碰撞、货物损毁等安全事故；高成本——占用真实设备导致作业停机，且设备损耗与场地占用成本高昂；高周期——核心操作与应急处置技能需长期积累；同时存在极端工况难模拟、操作细节难观摩、错误动作难纠正的突出问题。基于VR/AR的轮胎式龙门吊操作培训与模拟系统，以“沉浸式体验、低成本实训、高精度反馈”为核心目标，融合虚拟仿真与增强现实技术，构建“理论+虚拟实操+虚实结合”的全流程培训体系，破解传统培训瓶颈。
系统核心架构采用“硬件支撑+软件内核+教学管理”三位一体设计，实现培训全流程的智能化管控。硬件层面配备专业化VR/AR设备矩阵：VR沉浸式头显与数据手套构建全虚拟实训环境，通过动作捕捉技术精准映射操作员的起升、行走、转向等操作动作，同步模拟座椅震动、操作手柄力反馈等体感交互，让学员获得“身临其境”的操作体验；AR智能眼镜则聚焦虚实结合培训，将虚拟操作指引、设备结构拆解图叠加至真实RTG设备上，辅助学员理解机械原理与实操规范。软件内核依托三维游戏引擎构建1:1还原的港口堆场虚拟场景，不仅精准复刻RTG设备结构、集装箱堆存布局，还可模拟雨雪、大风、夜间微光等复杂工况，以及吊具故障、车轮卡阻等常见应急场景，满足多样化培训需求。
多元化培训功能设计覆盖从新手入门到高阶提升的全技能链路。基础操作培训模块通过步骤化引导，帮助学员掌握起升高度控制、大车精准对位、集装箱抓取等核心操作，系统实时捕捉操作动作，对错误操作（如超速行走、吊具偏移）进行即时声光预警并推送纠正指引；进阶实训模块设置多人协同作业场景，支持多名学员通过网络联动，模拟多台RTG与集卡的协同调度，培养团队配合能力；应急处置模块则还原各类突发故障与极端工况，让学员在无风险环境中反复演练应急处理流程，提升突发状况应对能力。此外，系统搭载智能教学管理平台，教师端可实时监控培训进度、记录操作数据，生成个性化评估报告，精准定位学员技能短板；学员端支持随时随地通过PC、平板等终端进行线上预习，实现“线上线下、虚实结合”的灵活培训模式。
该系统的应用彻底重塑了RTG操作培训模式，价值优势显著：其一，大幅降低培训成本与风险，无需占用真实作业设备，培训过程零安全事故、零设备损耗，培训成本降低60%以上；其二，显著提升培训效率，通过沉浸式体验与反复实操，新手掌握独立操作技能的周期从传统的3-6个月缩短至1-2个月；其三，标准化培训流程确保技能统一性，避免人工带教带来的经验偏差，同时实现极端工况与应急场景的可重复演练，提升学员实战能力。目前，该系统已在上海海事大学实训基地、多个港口企业职工培训中心成功应用，既为院校港口物流专业学生提供了贴近实战的实训平台，也为企业职工技能提升提供了高效解决方案，为智慧港口建设输送了大量专业操作人才。
