本发明涉及一种基于bim的交通管制模型构建及标注方法。
背景技术
道路交通是人类生活的纽带，它直接影响着城市及区域的经济发展水平，对整个国民经济发展和人民生活水平的提高都有着重要的意义。近年来，随着国家经济建设以及城市化进程的快速发展，我国各地区之间的人员交流规模日益增加，这造成了全国范围内的交通拥堵、事故频发以及环境恶化等问题。交通供需矛盾的恶化严重制约了各地区之间的交流互动、人们的正常出行以及运输工作的正常进行。时至今日，如何改善现阶段的道路交通现状，从而使其尽可能地满足日益增长的交通运输需求，进而全面提高交通运输效率，已经成为了交通发展研究中的重大课题。加强道路交通建设，增强道路交通网的容量是人们首当其冲的方法，但交通建设受到投资巨大、建设周期较长等因素的制约，新建道路如果缺乏合理的管理也未必能发挥它的运输效益。因此，除了加强道路建设外，还必须采取科学有效的措施来最大限度地发挥现有道路资源的潜在能力。而实时准确的交通统计信息是实现交通行业管理、宏观调控和科学决策的依据，更是提高现有交通网利用率的前提和基础，所以公路交通需要加强信息统计工作，并不断提高信息服务的质量和水平。
在道路交通管理领域实现信息化既是满足生产力发展要求的迫切任务，也是大势所趋。与单纯地仅靠增加道路交通容量相比，采用信息化技术，通过一系列的交通组织和交通设施在时间和空间的分布上控制交通流量以避开交通高峰期和一些阻塞地段，投入少、见效快，更具有现实意义。总之，充分利用先进的计算机技术和网络技术，加强道路交通管理的信息化建设，对促进交通事业的持续健康发展具有重要意义。
bim(buildinginformationmodel)，即建筑信息模型，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。交通工程具有专业复杂、参与单位众多、数据量大等特点，整个交通行业的数据传输、各参与单位文件的相互提取与共享十分重要，涉及网络环境或互提资料的版本特别复杂，所以在这种广域网的环境下，急需一个能协同各单位工作的平台。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于bim的交通管制模型构建及标注方法，能直观展示交通流量的模拟情况。
本发明采取的技术方案为：
一种基于bim的交通管制模型构建及标注方法，包括如下步骤：
步骤1、建立道路基本3d-bim模型；
步骤2、在道路基本3d-bim模型的基础上增加管制构件附属信息模型和车辆信息模型；
步骤3、将步骤2的模型导入naviswork软件，并加入动态管制内容，建立道路交通管制过程的4d-bim模型；
步骤4、建立基于4d-bim模型的场地布置功能的交通管制路径网络分析方法：将图形化网络路径转换成有向图，利用4d-bim模型构件的有向性和可量化性模拟路网中任意给定两点之间的路径发生偏离和阻碍时的运行状态；在现实路面设置多个检测点，检测点之间间隔一定距离，根据每个检测点采集的反馈信息，在4d-bim模型上实现模块定位，实际路面的尺寸信息与模型路面保持一致，绘制每个检测点的交通管制变化曲线，预测未来的交通变化趋势和状态。
优选的，步骤(1)建立道路基本3d-bim模型的具体方法为：先建立轴网和标高，再分别建立地形地势和基础路面的模型、道路主体结构的模型以及道路附属设施的模型，将三部分的模型拼合构成道路基本3d-bim模型。
优选的，步骤(2)在道路基本3d-bim模型的基础上增加交通管制构件附属信息模型和车辆信息模型的方法为：收集道路交通管制信息并对其进行分类整理，并将管制信息用交通管制构件来表示；将道路交通管制构件信息模型及车辆信息模型添加到3d-bim模型中。
优选的，所述交通管制构件包括锥形筒、标志牌、警示牌。
优选的，步骤3的动态管制过程，具体为：
设q为单位长度路段道路设计通行量，dij为选取的i点到j点道路路段长度，sij＝q*dij为i点到j点的道路设计通行量，mij为i点到j点的道路实际监测通行量，nij为i点到j点的道路设计通行量，则道路现场监测承载力计算为tij＝(mij-sij)/nij，根据道路项目特点设置tij的临界点取值，即α轻度预警，β中度预警，γ重度预警，将tij值标注在3d-bim模型上，并利用插件将tij值导入到navisworks中，当tij≤α，模型构件设置为绿色，为无警情或者轻度预警，此时对应的区域为通行区；在中度预警阶段α<tij≤β，模型构件设置为黄色，对应的区域为缓冲区；在重度预警阶段β<tij≤γ，模型构件设置为橙色，对应的区域为隔离区；当属性值大于γ的时候道路通行已经失控，则模型设置为红色，对应的区域为隔离区，将道路通行区域全部标记上上述预警信息，以便在道路通行4d-bim模型的动态演示效果中直观地通过模型构件的颜色来表现道路管制警情。
优选的，步骤3的动态管制过程，还包括：通过道路模型的标注设定分配通行权；当某路段模型颜色为黄色时，在路段入口设置减速标志，提醒通行车辆注意；当某路段模型颜色为橙色时，道路设置紧急停留等待区域，实时应急方案；当某路段模型颜色为红色时，在路段入口设置暂时封闭标志，提醒车辆绕行。
本发明的有益效果：(1)针对道路交通管制行为的特点和道路工程的建模过程，综合应用3d模型和4d动态仿真，对交通管制的效果情景进行基于bim技术的模拟。相关模型对于在交通管制区域划定后，交通流量的模拟情况具有较好的展示效果。(2)通过管制隔离区域的模拟和展示，对交通管制隔离区域及附属设施模型进行颜色标注作为预警信息，针对不同预警警情的出现，对道路交通管制采取相应的对策，改变交通管制模型，展示变更后的交通模型状况，达到交通管制疏解的作用。(3)进一步结合交通管制bim模型及相关警情信息标注方法可以构建交通管制信息系统，在大数据与多维度监控模型的支持下进一步指导交通管制行为，提高交通管制工作效率。
附图说明
图1为道路及交通工具3d-bim模型示意图。
图2为道路4d-bim模型缓冲区标注示意图。
图3为道路4d-bim模型缓冲区预警示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1基于bim的交通管制模型构建及标注方法，包括如下步骤：
步骤1、建立道路基本3d-bim模型：采用revit体量建模，先建立轴网和标高，再分别建立地形地势和基础路面的模型、道路主体结构的模型以及道路附属设施的模型，将三部分的模型拼合构成道路基本3d-bim模型；道路附属设施如路灯、标识牌、锥形筒等；
步骤2、收集道路交通管制信息并对其进行分类整理，并将管制信息用交通管制构件来表示；将道路交通管制构件信息模型及车辆信息模型添加到道路基本3d-bim模型中；
步骤3、将步骤2的模型导入naviswork软件，并加入动态管制内容，建立道路交通管制过程的4d-bim模型，具体为：
设q为单位长度路段道路设计通行量，dij为选取的i点到j点道路路段长度，sij＝q*dij为i点到j点的道路设计通行量，mij为i点到j点的道路实际监测通行量，nij为i点到j点的道路缓冲区设计通行量，则缓冲区道路现场监测承载力计算为tij＝(mij-sij)/nij，根据道路项目特点设置tij的临界点取值，即α轻度预警，β中度预警，γ重度预警，将tij值标注在3d-bim模型上，并利用插件将tij值导入到navisworks中，当tij≤α，模型构件设置为绿色，为无警情或者轻度预警，此时对应的区域为通行区；在中度预警阶段α<tij≤β，模型构件设置为黄色，对应的区域为缓冲区；在重度预警阶段β<tij≤γ，模型构件设置为橙色，对应的区域为隔离区；当属性值大于γ的时候道路通行已经失控，则模型设置为红色，对应的区域为隔离区，将道路通行区域全部标记上上述预警信息，以便在道路通行4d-bim模型的动态演示效果中直观地通过模型构件的颜色来表现道路管制警情。
通过道路模型的标注设定分配通行权；当某路段模型颜色为黄色时，在路段入口设置减速标志，提醒通行车辆注意；当某路段模型颜色为橙色时，道路设置紧急停留等待区域，实时应急方案；当某路段模型颜色为红色时，在路段入口设置暂时封闭标志，提醒车辆绕行。
步骤4、建立基于4d-bim模型的场地布置功能的交通管制路径网络分析方法：将图形化网络路径转换成有向图，利用4d-bim模型构件的有向性和可量化性模拟路网中任意给定两点之间的路径发生偏离和阻碍时的运行状态；在现实路面设置多个检测点，检测点之间间隔一定距离，根据每个检测点采集的反馈信息，在4d-bim模型上实现模块定位，实际路面的尺寸信息与模型路面保持一致，绘制每个检测点的交通管制变化曲线，预测未来的交通变化趋势和状态。
上面对本申请的实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本发明限制于单个公开的实施方式。如上所述，本申请的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些实施方式，但是其它实施方式将是显而易见的，或者本领域技术人员相对容易得出。本申请旨在包括在此已经讨论过的本发明的所有替代、修改、和变化，以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。