三维道路建模及可视化方法研究

当前道路设计方法由于对地质、水文、交通、环境、气象等数据难以进行分析处理,研究三维道路建模及可视化方法非常有必要.重点论述了数字地面模型构建与管理方法.并研究了在此基础上进行道路三维模型的构建方法与流程.该方法能够对道路路线设计方案进行直观展示与分析,对道路设计方案的优化具有重大意义.     

基于GIS的高速公路交通事故时空分析系统

针对传统数理统计方法对交通事故的时空分析可视化效果差且多发路段识别等数据挖掘深度不足的问题,提出并建立基于地理信息系统(GIS)的高速公路交通事故时空分析系统。为准确掌握交通事故时空分布特征和识别事故时空多发路段,在传统数理统计方法的基础上,结合GIS与改进的时空密度聚类方法对高速公路交通事故进行时空可视化统计分析与事故多发路段识别;利用2016—2018年湖南省高速公路交通事故数据进行测试,结果表明该系统可直观展示2016—2018年湖南省高速公路交通事故时空分布特征和事故多发路段。     

基于GIS的BIM技术在路网优化设计中的应用研究

传统设计技术在路网优化设计项目中存在处理数据烦琐易错、二维表达不够直观等问题。针对传统技术存在的问题,提出了基于GIS的BIM技术路网优化设计方法,GIS技术提供整个空间的三维可视化分析,极大地改善了BIM技术对外部环境信息分析不足的问题。以唐桂新城路网优化为例,使用GIS与BIM技术对该路网进行优化设计,按照"模拟—评估—反馈—优化"的渐进式优化思路,实现了优化后的路网与地形、周边地理环境、现状水系的结合更为合理,取得了良好的经济效益与环境效益。     

基于多视图协同交互技术的换道图谱构建与分类

为直观展示换道过程中驾驶人视觉感知与手脚操作的细节特征,研究了多视图协同可视化的换道图谱.采用驾驶模拟舱进行高速公路驾驶实验,提取换道过程相关指标数据.将平行坐标、计数图、柱状图与换道轨迹协同可视化以构建换道图谱.采用多视图交互技术对提取的40个换道过程进行分析,提出换道过程的合格区范围并以此将换道图谱分为合格、临界合...     

BIM技术在运营隧道病害检测结果三维可视化中的应用

为充分了解运营公路隧道的病害信息,利用BIM技术将运营公路隧道定期检查的病害展示图进行了三维可视化应用。通过Autodesk CAD和Revit的二次开发,利用平面坐标到空间坐标的转化关系,将隧道病害展示图中提取的病害信息数据绘制为与隧道三维空间模型结合的隧道病害三维展示图,使隧道病害信息的展示更加直观和真实。同时,对BIM技术与新的检测技术(3D激光扫描技术和线性相机扫描技术)的结合进行了展望和分析,指出BIM技术在运营隧道的管理和维护中具有较大的应用前景。     

基于BIM的紫之隧道运维管理系统开发与应用

为解决紫之隧道由于养护工程规模庞大、运维对象数量众多所带来的管理决策困难等问题,引入BIM技术,根据设计图纸和工程实际,通过对BIM软件的二次开发,创建涵盖结构、通风、给排水和供配电等多个专业的紫之隧道工程运维模型。在此基础上,结合网页端三维展示技术,开发B/S架构的紫之隧道运维管理系统,相对于传统的隧道管理方式,该系统具有可视化程度高、空间定位容易、使用方便等特点。系统提供三维展示、定期检查、机电设备管理、监控和监测数据展示等模块,使管理者能在三维场景下,对隧道的病害数据、监控数据以及监测数据有清晰直观的了解。该系统在紫之隧道上的应用,能为保证隧道运维工作质量、提升运营维护水平提供有力的保障。     

基于空中全景的桥梁施工进度可视化管理方法研究

桥梁施工进度可视化管理对于工程项目管理、质量监督和风险控制至关重要。为更直观高效地掌握桥梁施工进度情况,提出一种基于空中全景的桥梁施工进度可视化管理方法。首先,采用无人机空中全景成像系统定期获取桥梁施工现场多视角影像数据;其次,对多视角影像进行全景影像拼接处理,生成施工现场空中全景影像;最后,建立空中全景影像桥梁施工进度可视化管理平台,为桥梁施工可视化管理提供支撑。以武汉市四环线沌口长江公路大桥施工管理为例,采用该方法进行施工进度可视化管理,结果表明此方法简便可行,在大型工程建设中具有广泛的应用前景。     

基于区域灵敏度可视化的车身结构优化

传统的灵敏度分析对象针对的是单个零部件的厚度,无法对车身任意包含多个零部件的关键区域进行分析,对于分析结果,鲜有人进行可视化方法研究。针对以上问题,提出了区域灵敏度分析方法,在每个区域设置一个该区域零部件共用的区域设计变量,通过该变量的变化来控制区域内各个零部件的厚度变化。提出区域灵敏度分析结果的可视化方法,将得到的灵敏度分析数值进行可视化,能够直观快速地看出各个区域间的灵敏度大小关系。对某一国产车型进行区域灵敏度分析并将结果可视化,对区域设计变量进行优化,并结合工程实际提出结构优化方案。应用实例表明,区域灵敏度分析能够用来识别车身任意区域的灵敏度大小,该可视化方法为数据的快速识别提供了重要思路。     

城市道路交通运行特征三维可视化分析

为直观地探究多源、海量、异构交通数值型信息所隐含的交通规律,对交通数据进行可视化分析,从流量、速度、交通状态三方面分析了交通运行可视化的研究现状,总结了存在的问题与不足,提出了一种基于时间、空间、交通属性的三维可视图谱库的分析大数据背景下交通规律的思路;结合交通可视化面临的挑战和研究趋势,开发了交通可视化分析平台,为掌握不同典型情境下交通运行时空演变规律提供技术手段。     

基于心理模型的汽车满意度数据可视化系统交互式GUI研究

"以用户为中心"的思想已成为交互界面设计领域的主流,心理学研究中的"用户心理模型"对于交互式界面研究具有积极地促进作用,良好匹配用户心理模型的界面,能够显著缩小用户在认知界面过程中执行阶段与评估阶段的障碍,从而提升界面的易用性和用户的使用体验。本文通过用户行为观察和用户访谈等研究方法对数据可视化系统的相关汽车企业用户进行实际调研,搭建了有针对性的"用户心理模型",使设计人员深入有效地定位到了汽车企业用户的需求,并据此对可视化系统界面进行了初步设计。     

基于Unity 3D的BIM技术在公路工程中的应用

BIM可将公路工程"建-管-养"一体化中所有的过程、工程数据与三维模型进行有机整合,形成可视化的形象展示。为解决地形图、工程数据等多源海量数据导致的BIM加载过慢的问题,本文通过调研确定了采用Untiy 3D游戏引擎的技术方案进行BIM的形象展示,通过在工程项目的应用验证了采用此种技术方案的可行性和实用性。     

基于多参量光纤传感技术的京雄城际隧道形位感测系统应用研究

京雄城际铁路机场隧道面临不均匀沉降以及地面异常入侵等风险,为了更加迅速、直观地了解隧道结构全生命周期的安全及健康状态,需要对其进行实时在线监测。将光纤传感技术应用于京雄城际隧道的结构健康监测工作中,先结合BIM技术对高铁隧道的分层沉降、衬砌环向应变、渗漏水、火灾、异常侵入、变形缝变形等多参量开展智能化、高精度监测技术研究;再结合相应评估指标与预警阈值构建基于多参量传感技术的高速铁路隧道形位感测管理平台展示系统。该系统集数据采集、监测预警、安全评估以及可视化展示于一体,能够实时反映隧道所处的安全状况,为高铁隧道安全运营提供有力保障,并为"智能京雄"工程提供强有利的技术支撑。     

桥梁感知数据的轻量化侦测与分析方法研究

随着桥梁智能感知云平台的运营,其感知数据量随时间呈线性增长.如何使感知数据轻量化并从中获取有价值的信息,以用于桥梁结构的安全评定,已成为迫切需要解决的问题.为此,以某内河航道大跨度连续刚构桥感知数据为例,探讨轻量化数据处理、分析以及数据可视化方法,以期为更好地处理、分析以及展示桥梁感知数据提供参考.     

基于BIM技术的桥梁病害信息三维可视化采集管理系统

为了解决当前桥梁病害的信息分散及缺乏整体观察方式的问题,基于BIM技术针对病害分布情况研发了一种三维可视化桥梁病害信息采集管理系统。该系统可记录展示病害的空间分布及与新老病害的历史发展情况。实践表明:病害能够在桥梁上确切的位置进行三维显示,桥梁病害信息的三维可视化采集管理系统将为桥梁的维护工作提供直观、便捷的工作方式,提高桥梁病害信息的利用效率。     

南昌红谷隧道管节沉放安装可视化监测技术

为了在保证管节安装精度的同时加快管节安装速度,以红谷隧道管节沉放安装为例,采用一种可视化监测系统,在全站仪测量法及GPS测量法的基础上,通过计算机采集处理测量数据,形成可视化模型,并实时反映在终端屏幕上供指挥人员参考。经实测数据与理论精度计算对比表明,可视化监测系统在其精度满足管节沉放安装要求的同时,具有高效、直观的特点,可有效加快管节安装速度。     

基于AHP-模糊综合评价法的新能源汽车开发项目评价研究

新能源汽车是未来趋势,评估和决策新能源汽车开发项目对企业的发展至关重要。由于新能源汽车开发项目（如新车型开发）等涉及的因素较多且复杂,因此难以直观评估项目优劣。目前,评估主要依赖于专家的经验预测或企业领导者的主观判断。本文基于新能源汽车开发项目的特点,建立了AHP-模糊综合评价模型。该模型将定性方法与定量方法相结合,将多目标、多准则的决策问题转化为多层次单目标问题。以X新能源汽车开发项目为例进行分析,为企业制定科学合理的项目评估提供了参考和借鉴。     

基于BIM的地铁站后工程管线安装进度自动采集及智能管控方法

为解决地铁站后工程管线安装进度的精细化管控问题,提出一种安装进度数据自动采集与可视化分析的智能管控方法,具体内容包括:1)利用管线BIM模型生成下料清单,将管段BIM模型导入至BIM管理平台;2)工厂按照下料清单打印RFID电子标签,管段加工完成后粘贴RFID电子标签;3)管段到货安装后现场RFID读取器自动识别并远程传输;4)BIM管理平台接收信息进行数据分析,自动计算安装进度,以可视化方式管控提醒。通过呼和浩特地铁1号线西二环站站后工程实践,表明:该方法能够直观展示每个构件的安装位置(尤其是异形构件唯一的安装位置),有效指导现场安装;该方法能够让项目管理方实时动态掌控管线安装进度,提升项目管理效率。     

基于熵权改进-TOPSIS法的扇区复杂度评估方法

扇区复杂度评估是开展空域规划、制定空域资源调配策略的关键和基础,为解决复杂度评估多因素耦合影响及现有评估方法简单和主观性问题,研究提出基于熵权改进-TOPSIS法的扇区复杂度评估方法。针对扇区运行特点,从空域静态结构、交通运行状态、动态限制情况3个维度,新构了包括航路结构、航空器潜在冲突、恶劣天气等8个具体量化指标,形成了全面反映空域扇区复杂度的多维评估指标体系。运用高斯分布异常值检测处理方法,消除了极端异常值对评估的影响,结合熵权法客观权重计算的优势,建立了更贴近扇区实际运行情况、符合主观认知的基于熵权改进-TOPSIS法的扇区复杂度评估方法。本研究以北京区域扇区为例进行验证分析,以均衡扇区复杂度为标准,分别从多扇区间横向对比和单扇区不同时段对比2个场景对扇区复杂度进行评估分析,并与专家评估结果进行了对比验证。结果表明：2个场景的复杂度均处于不均衡状态,说明当前北京区域空域资源分配在时间和空间这2个维度均存在一定的失衡,依据评估结果,可针对性的开展空域结构调整与交通流优化工作。相较于专家经验评估结果,本方法评估结果与专家主观认知吻合度高达80%,验证了本文方法的可行性、准确性和有效性...     

道路红线可视化技术研究

随着计算机图像处理软件（Boujou、Adobe Illustrator、Adobe After Effects、Adobe Premiere Pro）、无人机技术的飞速发展,在道路设计过程中,可视化技术得到了大量的应用,在很大程度上提升了传统设计的效率和质量。例如在道路前期方案设计中对道路红线可视化技术的应用探索,就是借助无人机航拍技术,利用上述计算机图像处理软件,在航拍的视频或图片中将规划红线绘制出来,从而更好地展示项目的规划范围、用地拆迁等,更加真实和直观地展示项目建筑拆迁、相交道路等信息。     

大数据背景下的桥梁结构健康监测研究现状与展望

结构健康监测（SHM）技术在许多大型桥梁的运营养护管理中均有应用，但已有监测系统积累的海量数据并未被充分解读。为将大数据技术引入到桥梁SHM数据的处理分析中，首先总结大数据的概念和构成要素；然后分析SHM数据的工业大数据属性，梳理桥梁SHM大数据的研究方向；随后综述包括处理技术和分析方法在内的大数据技术在桥梁SHM中的应用现状，在由数据预处理、数据融合、特征工程、模式识别、可视化构成的大数据分析流程中提出SHM大数据研究的需求和应用场景；最后对大数据技术在桥梁SHM中的前景与驱动力进行展望和讨论。结果表明：SHM大数据研究应以结构状态评估为落脚点；大数据处理技术在SHM的系统框架搭建及数据分析能力扩展方面虽已得到较多应用，但其并非SHM大数据研究的重点；SHM数据融合对大数据分析方法有迫切需求，以实现桥梁SHM数据与外观检测等多源异构数据的多层面融合；深度学习、集成学习为结构状态敏感特征的提取提供了新的算法；有监督、无监督机器学习方法结合海量SHM数据将对结构状态评估下的模式识别问题形成更全面的认知；异常识别、相关分析、迁移学习等方法可为实桥SHM损伤识别提供支撑。研究结果可为SHM领域的大数据研究提供参考。