本发明涉及智慧交通信息管理领域，特别是一种基于3dgis+bim的路网运营远程病害诊断交互系统及方法。
背景技术：
养护管理信息化建设是能够提高交通基建行业养护现代化水平的有效手段，能够改善路网结构物的养护管理方式，有效地提高交通基建行业的养护管理水平及执行效率。然而目前我国路网养护信息化水平相对较低，路网结构物养护运维管理存在如下问题：1）缺乏快速及时的评价、决策和管理手段；2)路网结构物养护管理方法缺乏统一模式、统一标准；3)缺乏对路网结构物病害、安全隐患快速诊断机制，缺少安全预防措施决策框架的深入研究；4)缺乏及时有效的结构物隐患排查机制，缺少预防性养护、管理对策；5)专家评审时未详细了解现场实际情况，较多依靠工程经验判定，缺少针对性。过去路网一线养护管理人员在日常巡查过程中发现的结构物病害、运营安全隐患等，主要上报各地区营运管理中心养护工程部，对于需要及时进行专项检查的结构物和隐患，则由地区营运管理中心委托有资质的检测单位或委托部分专家现场实地考察等方式对结构物的病害状况等进行检查，最后出具检查报告或意见实现对病害的诊断结果，并提出相应的处治措施。这种传统的结构物养护管理模式，效率低下，信息从一线工程管理人员层层上传，再根据检测和诊断结果层层下传，导致病害、运营隐患的确诊时间久，可能存在病害持续发展，结构安全隐患逐渐增大的可能。随着各地路网运营年限的增长，构物的安全隐患也随之增加，伴随着的对路网结构物的维养也越来越频繁。随着计算机信息化建设的飞速发展，可以利用有效数字档案管理、信息资源数字化服务为路网的养护管理提供准确有效的支持依据。因此建设一套高水平、高要求、高效率的依托信息技术的路网运营远程病害诊断交互系统，对于路网运营结构物的养护管理水平有重要意义。鉴于现有路网运营管理系统集成度不高，构建一种基于3dgis+bim的路网运营远程病害诊断交互系统，将建筑信息模型（bim)与地理信息系统（gis）引入远程病害诊断交互系统，能显著提高路网养护管理的数字化、可视化、智能化水平。
技术实现要素：
本发明的目的是要解决上述的技术问题，提供一种基于3dgis+bim的路网运营远程病害诊断交互系统及方法，该交互系统是一种数字化、可视化的路网运营结构物远程病害诊断交互系统，其构合理，逻辑清晰，能同时适用于其他结构物、构造物集群的综合养护管理，其包含轨道交通、综合管廊、工民建、港口航运等工程领域，对其运营结构物进行远程实时诊断，生成病害诊断报告，快速响应、及时采取应急预案，有效保障路网结构物运营安全，提高路网运营养护管理的效率。
为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
一种基于3dgis+bim的路网运营远程病害诊断交互系统，包括电子化档案管理模块、3dgis+bim融合交互管理模块、病害诊断交互模块、手持终端、在线专家库、病害诊断报告及结构服役状态评估报告生成模块；其中：
所述3dgis+bim融合交互管理模块，分别与所述病害诊断交互模块、所述病害诊断报告及结构服役状态评估报告生成模块和所述电子化档案管理模块连接；
所述电子化档案管理模块，用于为所述3dgis+bim融合交互管理模块及所述病害诊断交互模块提供数据支撑；
所述手持终端，用于接收所述病害诊断交互模块的指令信息，对现场病害信息进行检查、记录，同时其可经由所述病害诊断交互模块查询结构物的电子化档案等信息，现场结构物局部构件的编码规则和所述3dgis+bim融合交互管理模块中的bim模型构件的编码规则一致，现场所记录的病害影像资料能够基于一致的编码或id实现其与bim模型构件的一一对应关系，从而在所述3dgis+bim融合交互管理模块中实时显示结构物的病害信息、病害位置、影像的基本资料，对应病害构件着色显示；
所述病害诊断交互模块，与所述手持终端连接，用于接收所述手持终端所上传的病害信息，针对病害信息和结构物历史档案进行讨论交互，分析病害的原因、病害影响、病害处理方案以及交通疏导路线，所述病害诊断交互模块与所述手持终端双向通讯，用于下发指令至所述手持终端，引导现场人员对病害进行深入检查或采取初步应急预案；
所述病害诊断报告及结构服役状态评估报告生成模块，通过对所述3dgis+bim融合交互管理模块中汇总的病害基本信息，所述病害诊断交互模块所上传的诊断结果及专家意见，生成对病害事件信息的实时诊断报告；
所述在线专家库，与所述病害诊断交互模块连接，用于辅助工程管理人员在对病害严重程度把握不准时，引入所述在线专家库形成的专家诊断意见，及时提出应急处治措施和交通疏导方案，提供给相关养护单位进行维养的技术支持。
进一步，所述电子化档案管理模块包括路网运营构造物全寿命周期的信息资料，所述信息资料包括但不限于设计资料、施工资料、竣工资料、养护台账、检测报告。
进一步，所述在线专家库由相关领域技术专家组成，对急需处治的结构病害、直接影响运营安全的情况，在线响应专家不少于规范规定人数，针对所述病害诊断交互模块所采集的实时病害信息以及结构物累积资料，所述在线专家库可直接查阅，在线技术专家进行远程交互诊断，提供诊断结果和解决方案。
优选地，所述手持终端为pda端手持设备或安装有所述远程病害诊断交互平台app的普通智能手机，其用于记录现场结构物病害的文字、影像、视频等病害严重程度的具体描述。
进一步，所述实时诊断报告是相关专家对需要及时处理的病害进行远程协助分析诊断后，对病害信息提出相关解决办法，形成相应的诊断报告，提供给相关养护单位进行维养的技术支持，其中主要包括病害原因、病害影响以及病害的相关处理办法，所述报告生成模块将生成的诊断报告上传至所述电子化档案管理模块，对报告进行存档管理，以便在所述3dgis+bim融合交互管理模块中实现诊断报告的快速查阅、历史回顾，使整个病害远程诊断流程具备可追溯性。
具体地，所述路网运营构造物包括但不限于桥梁、道路、隧道、边坡。
基于上述一种基于3dgis+bim的路网运营远程病害诊断交互系统提供一种基于3dgis+bim的路网运营远程病害诊断交互系方法，包括以下步骤：
s1、通过电子化档案管理模块，将高速公路路网构造物全寿命周期信息资料汇集，为3dgis+bim融合交互管理模块及病害诊断交互模块提供数据支撑；
s2、基于s1所管理的电子化档案，构建3dgis+bim融合交互管理模块，所述3dgis+bim融合交互管理模块作为后续各功能模块的基础并作为整套系统的展示平台，所述3dgis+bim融合交互管理模块的3dgis+bim的融合技术用于实现结构物bim模型在三维地理信息系统中的展现，静态显示包括地形、地物、道路、河流、地面构造物及沿线的有关设施，基于三维地形场景的交互式鸟瞰、飞行任意角度和方位旋转显示、无级缩放、快速无缝浏览，实现结构物与环境的一体化集成仿真；
s3、基于s2步骤所述3dgis+bim融合交互管理模块，构建病害诊断交互模块，实现模块间的互联互通，实现所述病害诊断交互模块的病害诊断结果及处治方案在所述3dgis+bim融合交互管理模块中的展示，所述3dgis+bim融合交互管理模块可根据实际情况下发指令；
s4、基于s3步骤的所述病害诊断交互模块，构建在线专家库模块，对急需处治的结构病害、直接影响运营安全的情况，由在线专家库汇集相关领域技术专家，对所述病害诊断交互模块所采集的实时病害信息以及结构物累积资料进行远程交互诊断，提供诊断结果和解决方案、出具专家意见，并回传至所述病害诊断交互模块，所述病害诊断交互模块将诊断结果和解决方案上传至所述3dgis+bim融合交互管理模块，实现诊断结果和解决方案的展示；
s5、基于s3步骤的所述病害诊断交互模块，构建手持终端模块，所述手持终端模块作为整套系统的信息采集端，是病害诊断交互模块主要信息源之一，所述手持终端用于接收所述病害诊断交互模块的指令信息，对现场病害进行针对性的检查、记录，用于记录现场结构物病害的文字、影像、视频等病害严重程度的具体描述，同时其可经由所述病害诊断交互模块查询结构物的电子化档案等信息；
s6、基于s5步骤的所述手持终端模块所记录的现场结构物病害的文字、影像、视频等病害严重程度的具体描述，上传至所述病害诊断交互模块，对于常规病害，由在线工程师直接诊断，对于难以判定或急需处治的结构病害、直接影响运营安全的情况，经由s4步骤的所述在线专家库提供诊断结果和解决方案、出具专家意见；
s7、基于s5步骤的所述手持终端模块所记录的现场结构物病害的文字、影像、视频等病害严重程度的具体描述，上传至所述病害诊断交互模块，经由s3步骤模块间的联通属性，在所述3dgis+bim融合交互管理模块中实时显示结构物的病害信息、病害位置、影像的基本资料，对应病害构件着色显示，具体是通过所述手持终端模块的现场结构物局部构件的编码规则和所述3dgis+bim融合交互管理模块中的bim模型构件的编码规则一致，现场所记录的病害影像资料能够基于一致的编码或id实现其与bim模型构件的一一对应关系；
s8、基于s6步骤的所述病害诊断交互模块对病害的远程诊断结果，将诊断结果和解决方案上传至所述3dgis+bim融合交互管理模块，实现所述病害诊断交互模块的病害位置、严重程度、处治措施、疏导方案等信息，在三维场景中的实时展示、交互控制、诱导指令发布，同时通过所述3dgis+bim融合交互管理模块，实现高清视频监控、机电设备的交互控制，实现应急预案的及时执行；
s9、基于s8步骤的所述3dgis+bim融合交互管理模块所接收及实时呈现的结构物病害的影像资料、病害严重程度的具体描述、病害位置、病害诊断结果、专家意见、处治方案，并由所述报告生成模块生成结构物诊断报告及结构服役状态评估报告，形成的诊断报告，提供给相关养护单位进行维养的技术支持，其中主要包括病害的原因、病害影响以及病害的相关处理办法；
s10、基于s9步骤的所述报告生成模块将生成的诊断报告上传至所述电子化档案管理模块，对报告进行存档管理，以便在所述3dgis+bim融合交互管理模块中实现诊断报告的快速查阅、历史回顾，使整个病害远程诊断流程具备可追溯性。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的交互系统是一种数字化、可视化的路网运营结构物远程病害诊断交互系统，其构合理，逻辑清晰，能同时适用于其他结构物、构造物集群的综合养护管理，其包含轨道交通、综合管廊、工民建、港口航运等工程领域，对其运营结构物进行远程实时诊断，生成病害诊断报告，快速响应、及时采取应急预案，有效保障路网结构物运营安全，提高路网运营养护管理的效率。以路网养护管理为例，同时适用于其他结构物、构造物集群的运营养护管理，能对路网运营结构物病害及道路安全隐患呈现于3dgis+bim融合交互平台，进行远程实时诊断，生成病害诊断报告，快速响应、及时采取应急预案，有效保障路网结构物运营安全，提高路网运营养护管理的效率。
附图说明
图1为本发明的模块原理框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1所示，本实施例的一种基于3dgis+bim的路网运营远程病害诊断交互系统，包括电子化档案管理模块、3dgis+bim融合交互管理模块、病害诊断交互模块、手持终端、在线专家库、病害诊断报告及结构服役状态评估报告生成模块；其中：
所述3dgis+bim融合交互管理模块，分别与所述病害诊断交互模块、所述病害诊断报告及结构服役状态评估报告生成模块和所述电子化档案管理模块连接；
所述电子化档案管理模块，用于为所述3dgis+bim融合交互管理模块及所述病害诊断交互模块提供数据支撑；
所述手持终端，用于接收所述病害诊断交互模块的指令信息，对现场病害信息进行检查、记录，同时其可经由所述病害诊断交互模块查询结构物的电子化档案等信息，现场结构物局部构件的编码规则和所述3dgis+bim融合交互管理模块中的bim模型构件的编码规则一致，现场所记录的病害影像资料能够基于一致的编码或id实现其与bim模型构件的一一对应关系，从而在所述3dgis+bim融合交互管理模块中实时显示结构物的病害信息、病害位置、影像的基本资料，对应病害构件着色显示；
所述病害诊断交互模块，与所述手持终端连接，用于接收所述手持终端所上传的病害信息，针对病害信息和结构物历史档案进行讨论交互，分析病害的原因、病害影响、病害处理方案以及交通疏导路线，所述病害诊断交互模块与所述手持终端双向通讯，用于下发指令至所述手持终端，引导现场人员对病害进行深入检查或采取初步应急预案；
所述病害诊断报告及结构服役状态评估报告生成模块，通过对所述3dgis+bim融合交互管理模块中汇总的病害基本信息，所述病害诊断交互模块所上传的诊断结果及专家意见，生成对病害事件信息的实时诊断报告；
所述在线专家库，与所述病害诊断交互模块连接，用于辅助工程管理人员在对病害严重程度把握不准时，引入所述在线专家库形成的专家诊断意见，及时提出应急处治措施和交通疏导方案，提供给相关养护单位进行维养的技术支持。
另外，本实施例中，所述电子化档案管理模块包括路网运营构造物全寿命周期的信息资料，所述信息资料包括但不限于设计资料、施工资料、竣工资料、养护台账、检测报告。
另外，本实施例中，所述在线专家库由相关领域技术专家组成，对急需处治的结构病害、直接影响运营安全的情况，在线响应专家不少于规范规定人数，针对所述病害诊断交互模块所采集的实时病害信息以及结构物累积资料，所述在线专家库可直接查阅，在线技术专家进行远程交互诊断，提供诊断结果和解决方案。
另外，本实施例中，所述手持终端为pda端手持设备或安装有所述远程病害诊断交互平台app的普通智能手机，其用于记录现场结构物病害的文字、影像、视频等病害严重程度的具体描述。
另外，本实施例中，所述实时诊断报告是相关专家对需要及时处理的病害进行远程协助分析诊断后，对病害信息提出相关解决办法，形成相应的诊断报告，提供给相关养护单位进行维养的技术支持，其中主要包括病害原因、病害影响以及病害的相关处理办法，所述报告生成模块将生成的诊断报告上传至所述电子化档案管理模块，对报告进行存档管理，以便在所述3dgis+bim融合交互管理模块中实现诊断报告的快速查阅、历史回顾，使整个病害远程诊断流程具备可追溯性。
另外，本实施例中，所述路网运营构造物包括但不限于桥梁、道路、隧道、边坡。
基于上述一种基于3dgis+bim的路网运营远程病害诊断交互系统提供一种基于3dgis+bim的路网运营远程病害诊断交互系方法，包括以下步骤：
s1、通过电子化档案管理模块，将高速公路路网构造物全寿命周期信息资料汇集，为3dgis+bim融合交互管理模块及病害诊断交互模块提供数据支撑；
s2、基于s1所管理的电子化档案，构建3dgis+bim融合交互管理模块，所述3dgis+bim融合交互管理模块作为后续各功能模块的基础并作为整套系统的展示平台，所述3dgis+bim融合交互管理模块的3dgis+bim的融合技术用于实现结构物bim模型在三维地理信息系统中的展现，静态显示包括地形、地物、道路、河流、地面构造物及沿线的有关设施，基于三维地形场景的交互式鸟瞰、飞行任意角度和方位旋转显示、无级缩放、快速无缝浏览，实现结构物与环境的一体化集成仿真；
s3、基于s2步骤所述3dgis+bim融合交互管理模块，构建病害诊断交互模块，实现模块间的互联互通，实现所述病害诊断交互模块的病害诊断结果及处治方案在所述3dgis+bim融合交互管理模块中的展示，所述3dgis+bim融合交互管理模块可根据实际情况下发指令；
s4、基于s3步骤的所述病害诊断交互模块，构建在线专家库模块，对急需处治的结构病害、直接影响运营安全的情况，由在线专家库汇集相关领域技术专家，对所述病害诊断交互模块所采集的实时病害信息以及结构物累积资料进行远程交互诊断，提供诊断结果和解决方案、出具专家意见，并回传至所述病害诊断交互模块，所述病害诊断交互模块将诊断结果和解决方案上传至所述3dgis+bim融合交互管理模块，实现诊断结果和解决方案的展示；
s5、基于s3步骤的所述病害诊断交互模块，构建手持终端模块，所述手持终端模块作为整套系统的信息采集端，是病害诊断交互模块主要信息源之一，所述手持终端用于接收所述病害诊断交互模块的指令信息，对现场病害进行针对性的检查、记录，用于记录现场结构物病害的文字、影像、视频等病害严重程度的具体描述，同时其可经由所述病害诊断交互模块查询结构物的电子化档案等信息；
s6、基于s5步骤的所述手持终端模块所记录的现场结构物病害的文字、影像、视频等病害严重程度的具体描述，上传至所述病害诊断交互模块，对于常规病害，由在线工程师直接诊断，对于难以判定或急需处治的结构病害、直接影响运营安全的情况，经由s4步骤的所述在线专家库提供诊断结果和解决方案、出具专家意见；
s7、基于s5步骤的所述手持终端模块所记录的现场结构物病害的文字、影像、视频等病害严重程度的具体描述，上传至所述病害诊断交互模块，经由s3步骤模块间的联通属性，在所述3dgis+bim融合交互管理模块中实时显示结构物的病害信息、病害位置、影像的基本资料，对应病害构件着色显示，具体是通过所述手持终端模块的现场结构物局部构件的编码规则和所述3dgis+bim融合交互管理模块中的bim模型构件的编码规则一致，现场所记录的病害影像资料能够基于一致的编码或id实现其与bim模型构件的一一对应关系；
s8、基于s6步骤的所述病害诊断交互模块对病害的远程诊断结果，将诊断结果和解决方案上传至所述3dgis+bim融合交互管理模块，实现所述病害诊断交互模块的病害位置、严重程度、处治措施、疏导方案等信息，在三维场景中的实时展示、交互控制、诱导指令发布，同时通过所述3dgis+bim融合交互管理模块，实现高清视频监控、机电设备的交互控制，实现应急预案的及时执行；
s9、基于s8步骤的所述3dgis+bim融合交互管理模块所接收及实时呈现的结构物病害的影像资料、病害严重程度的具体描述、病害位置、病害诊断结果、专家意见、处治方案，并由所述报告生成模块生成结构物诊断报告及结构服役状态评估报告，形成的诊断报告，提供给相关养护单位进行维养的技术支持，其中主要包括病害的原因、病害影响以及病害的相关处理办法；
s10、基于s9步骤的所述报告生成模块将生成的诊断报告上传至所述电子化档案管理模块，对报告进行存档管理，以便在所述3dgis+bim融合交互管理模块中实现诊断报告的快速查阅、历史回顾，使整个病害远程诊断流程具备可追溯性。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。