一种基于3DGIS+BIM技术的市政工程交通事故处理系统和方法与流程

本发明涉及市政工程防灾救援领域，特别是一种基于3dgis+bim技术的市政工程交通事故处理系统和方法。

背景技术：

随着我国城市化进程不断加快，城市交通量与日俱增，交通拥堵成为我国当前城市交通所面临的主要问题之一，市政交通不同于高速公路、铁路、地铁等封闭交通，具有开放、集散、互联互通等特点。市政道路、高架桥梁、互通立交和城市隧道等主要节点工程一旦发生交通事故，将会影响城市干道的畅通，甚至导致区域交通瘫痪，形成由点到线到面的快速拥堵，直接或间接造成了相当严重的经济损失。因此，如何及时缓解市政工程交通事故所引发的交通堵塞逐渐受到市政交通从业人员的高度重视。在市政工程中发生的交通事故，主要具备以下几个特点：1)由于路况、车况和人为影响因素，事故援救和交通疏通工作难以顺利开展，从而引发次生事故造成更为严重的损失；2)市政工程交通事故具有不可预知性，难以把握事故发生时间和地点；3)市政工程交通事故的发生会严重影响交通运行，由于城市交通密集，交通事故的发生还可能引起区域性拥堵。目前尚无成熟的市政工程交通事故处理系统应对城市交通中出现的事故灾害问题，城市交通事故主要依靠责任人上报，再通过交警部门等的处理和报备进行交通状况的实时更新。在出行高峰期，这种交通事故的处理方式效率低下，救援时效性不足，主观上和客观上事故隐患都得不到及时排除，难以满足目前飞速发展的城市交通。

技术实现要素：

本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种基于3dgis+bim技术的市政工程交通事故处理系统和方法，从而为市政道路、高架桥梁、互通立交和城市隧道等进行实时监控，并在出现交通事故时采取应对措施，以保证城市交通的正常运行。

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技术的市政工程交通事故处理系统，包括决策系统、与决策系统相连的执行系统、动力系统与信息系统，所述动力系统还与执行系统相连；所述决策系统包括3dgis+bim融合管控模块以及与所述3dgis+bim融合管控模块相连的vr交互模块和服务器模块，以及与服务器模块相连的路况及事件实时监控模块；所述执行系统包括与服务器模块相连的交通事故智能决策模块，以及与交通事故智能决策模块相连的交通信号灯控制模块和市政工程交通事故紧急处理装置；所述动力系统包括与3dgis+bim融合管控模块和交通事故智能决策模块相连的机电设备模块，所述信息系统包括与服务器模块相连的信息发布模块；其中：

所述3dgis+bim融合管控模块，集成有城市交通全路段结构物细部构造、竣工图纸、管理信息、服役年限寿命信息，静态显示包括主要市政工程结构、高架桥梁、互通立交与隧道及相关设施设备，动态显示包括现场人员分布情况、行驶车辆通行状况和事故规模大小；用于与所述vr交互模块互联，建立3dgis+bim模型用于实现决策人员在市政工程bim模型的实景体验并辅助做出交通事故处理决策；所述3dgis+bim融合管控模块与服务器模块互连，用于接受服务器模块的辅助决策信息并在交通事故发生时对服务器模块下达指令；

所述路况及事件实时监控模块，用于对城市主要交通干道和市政工程进行实时监视，并对交通事故原因、交通事故相关信息上传、事故经过录像；

所述服务器模块，用于储存市政工程路况信息及对交通事故原因进行分析，对交通事故程度进行评级，对事故发展趋势进行预测，对事故状态进行跟踪；同时用于实现交通事故信息上传和互联互通，并对信息发布模块发出指令；

所述vr交互模块，用于实现将城市交通市政工程3dgis+bim模型引入vr设备中，使决策人员通过虚拟场景置身于交通事故现场，在vr设备中实现模拟决策，方案制定和交通管制的决策功能；

所述交通事故智能决策模块，用于对服务器模块下达的交通事故相关信息进行反应，以及自动定位事故发生位置；与交通信号灯控制模块和市政工程交通事故紧急处理装置相连，发出指令控制最近位置的交通信号灯或交通电子指示牌分流城市交通；

所述交通信号灯控制模块，用于对市政工程交通事故位置附近干道的交通指示灯进行调控；

所述市政工程交通事故紧急处理装置，用于出现交通事故时响应交通事故智能决策模块指令，沿两侧专用轨道移至交通事故发生位置启搭建临时通行车道供其他车辆通行；

所述机电设备模块，用于响应3dgis+bim融合管控模块指令并提供电力；机电设备模块与所述交通事故智能决策模块相连用于为所述市政工程交通事故紧急处理装置提供电力；

所述信息发布模块，用于响应服务器模块指令，根据服务器模块对市政交通工程事故评级结果，在互联网络、电视、电台广播和公共传媒的实时发布。

具体地，本实施例中，所述市政工程交通事故紧急处理装置包括设置于市政道路、高架桥梁、互通立交和城市隧道道路两侧的工作轨道，以及设置在工作轨道上的市政工程交通事故应急处理小车，所述市政工程交通事故应急处理小车包括主体钢结构工作平台、可移动式支座、升降架、移动便道平台、前钢制路面板、后钢制路面板，主体钢结构工作平台固定在升降架顶端，可移动式支座固定在升降架底部，可移动式支座与工作轨道相配合便于由可移动式支座驱动装置驱动可移动式支座在工作轨道上运行，所述升降架由升降架驱动装置驱动，移动便道平台滑动连接在所述主体钢结构工作平台上方，移动便道平台由移动便道平台驱动装置驱动移动便道平台横向移动至交通事故位置正上方；所述前方钢制路面板和后方钢制路面板通过转动轴铰连接在移动便道平台两侧，前方钢制路面板和后方钢制路面板由转动轴驱动装置驱动以将前方钢制路面板和后方钢制路面板展开并搭建交通事故临时通道；交通事故智能决策模块的信号输出端与可移动式支座驱动装置、升降架驱动装置、移动便道平台驱动装置和转动轴驱动装置连接。

另外，本发明还提一种基于3dgis+bim技术的市政工程交通事故处理方法，具体步骤如下：

s1、通过路况及事件实时监控模块，获取城市主要交通干道和市政工程交通运营情况的相关数据及信息，发生交通事故时，及时上传交通事故相关信息、对事故经过进行录像；

s2、基于s1所采集的交通事故相关信息，汇集于服务器模块，通过所述服务器模块对交通事故程度进行评级，对事故发展趋势进行预测，对事故状态进行跟踪；

s3、基于s2步骤对市政工程交通事故的评级、预测和跟踪，通过服务器模块实现对所述的3dgis+bim融合管控模块的核心控制，同时与3dgis+bim融合管控模块进行互联互通，建立基于三维市政工程场景的全方位事故视察；

s4、基于s3步骤的3dgis+bim融合的交互设计，实现对机电设备模块发布指令以便为市政工程交通事故紧急处理装置提供动力；

s5、基于s2步骤对服务器模块下达的交通事故相关信息进行反应，通过交通事故智能决策模块自动定位事故发生位置，对交通信号灯控制模块和市政工程交通事故紧急处理装置发布指令，控制最近位置的交通信号灯或交通电子指示牌分流城市交通；

s6、基于s5步骤对市政工程交通事故位置附近干道的交通指示灯进行调控，通过交通信号灯控制模块禁止交通事故所处车道交通通行、限制交通事故邻近车道交通通行；

s7、基于s5步骤对市政工程交通事故紧急处理装置发布指令，沿两侧专用轨道移至交通事故发生位置处搭建临时通行车道供其他车辆通行；

s8、基于s3步骤对信息发布模块发布指令，根据服务器模块对市政交通工程事故评级结果；

s9、基于s3步骤3dgis+bim融合的交互设计，通过vr交互模块实现市政工程交通事故仿真，在vr设备中实现模拟视察，事故处理效果、交通恢复状态管理功能。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)本发明的核心为3dgis+bim融合管控模块，通过建立市政工程三维bim模型，可以实现市政工程交通事故全方位观测，让决策者和管理者全局掌握，并基于bim模型实现市政工程的电子化、信息化管理；

2)基于bim模型的交互设计，实现城市主要交通干道市政工程交通状况实时显示，机电设备的按需利用；

3)实时掌控城市市政工程交通运营状态，通过服务器模块根据大数据对交通事故进行评级；

4)能有效保障城市交通运营动态信息的全方位掌握，可及时发现市政工程交通事故并有效联动与处置，调用专用设备及时舒缓交通压力，进行交通分流使救援能够及时到达交通事故现场，达到市政工程城市交通智能化高效的营运管理。

附图说明

图1为本发明的系统结构框图；

图2为本发明的市政工程交通事故紧急处理装置的侧视图；

图3是本发明的市政工程交通事故紧急处理装置的移动便道平台工作示意图；

图4是本发明的市政工程交通事故紧急处理装置的工作示意图；

图5是图4的侧视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定发明。

如图1所示，本实施例的一种基于3dgis+bim技术的市政工程交通事故处理系统，包括决策系统1、与决策系统1相连的执行系统2、动力系统3与信息系统4，所述动力系统3还与执行系统2相连；所述决策系统1包括3dgis+bim融合管控模块102以及与所述3dgis+bim融合管控模块102相连的vr交互模块101和服务器模块103，以及与服务器模块相连的路况及事件实时监控模块104；所述执行系统2包括与服务器模块103相连的交通事故智能决策模块201，以及与交通事故智能决策模块201相连的交通信号灯控制模块202和市政工程交通事故紧急处理装置203；所述动力系统3包括与3dgis+bim融合管控模块102和交通事故智能决策模块201相连的机电设备模块301，所述信息系统4包括与服务器模块103相连的信息发布模块401；其中：

所述决策系统1，用于对城市交通状况进行实时监控，使决策者可以实时掌握城市交通动态并能借助虚拟现实交互系统对各市政工程进行模拟视察，与执行系统、动力系统与信息系统相连并对这三个子系统起控制作用。

所述执行系统2，用于响应决策系统的指令，使执行者可以及时控制市政工程交通事故紧急处理装置前往事故发生位置进行事故处理，进一步的，可用于对城市交通信号灯进行调动控制对主要交通干道实行交通分流。

所述动力系统3，用于与所述的决策系统与执行系统相连并提供动力，进一步的，提供动力方式为分部供电，以保证所述决策系统与执行系统独立电源，在突发状况时能保证各系统正常运行。

所述信息系统4，接受决策系统指令所传输的的公告信息，控制所接收的交通事故信息在互联网络、电视、电台广播和公共传媒的实时发布，具体地，中小型交通事故选择电台广播和互联网络进行发布，大型及以上交通事故选择电视和公共传媒进行发布。

所述3dgis+bim融合管控模块102，集成有城市交通全路段结构物细部构造、竣工图纸、管理信息、服役年限寿命信息，静态显示包括主要市政工程结构、高架桥梁、互通立交与隧道及相关设施设备，动态显示包括现场人员分布情况、行驶车辆通行状况和事故规模大小；用于与所述vr交互模块互联，建立3dgis+bim模型用于实现决策人员在市政工程bim模型的实景体验并辅助做出交通事故处理决策；所述3dgis+bim融合管控模块与服务器模块互连，用于接受服务器模块的辅助决策信息并在交通事故发生时对服务器模块下达指令，3dgis+bim融合管控模块做出的交通事故处理决策为：对事故范围城市交通下达交通分流指示，至少包括交通信号灯指示状态、交通标示显示状态、道路限性警示，分析出最优组合以及时隔离出救援应急通道方便救援车、消防车、警车和救护车通行；

所述路况及事件实时监控模块104，用于对城市主要交通干道和市政工程进行实时监视，并对交通事故原因、交通事故相关信息上传、事故经过录像；

所述服务器模块103，用于储存市政工程路况信息及对交通事故原因进行分析，对交通事故程度进行评级，对事故发展趋势进行预测，对事故状态进行跟踪；同时用于实现交通事故信息上传和互联互通，并对信息发布模块发出指令；

所述vr交互模块101，用于实现将城市交通市政工程3dgis+bim模型引入vr设备中，使决策人员通过虚拟场景置身于交通事故现场，在vr设备中实现模拟决策，方案制定和交通管制的决策功能；

所述交通事故智能决策模块201，用于对服务器模块下达的交通事故相关信息进行反应，以及自动定位事故发生位置；与交通信号灯控制模块和市政工程交通事故紧急处理装置相连，发出指令控制最近位置的交通信号灯或交通电子指示牌分流城市交通；

所述交通信号灯控制模块202，用于对市政工程交通事故位置附近干道的交通指示灯进行调控，进一步地禁止交通事故所处车道交通通行、限制交通事故邻近车道交通通行；

所述市政工程交通事故紧急处理装置203，用于出现交通事故时响应交通事故智能决策模块指令，沿两侧专用轨道移至交通事故发生位置启搭建临时通行车道供其他车辆通行；具体地，如图2-图5所示，所述市政工程交通事故紧急处理装置203包括设置于市政道路、高架桥梁、互通立交和城市隧道道路两侧的工作轨道2039，以及设置在工作轨道2039上的市政工程交通事故应急处理小车，所述市政工程交通事故应急处理小车包括主体钢结构工作平台2031、可移动式支座2034、升降架2032、移动便道平台2035、前钢制路面板2037、后钢制路面板2038，主体钢结构工作平台2031固定在升降架2032顶端；可移动式支座2034固定在升降架2032底部，可移动式支座2034与工作轨道2039相配合便于由可移动式支座驱动装置(该可移动式支座驱动装置可以直接使用现有技术中存在的驱动装置，如类似于火车的驱动运动一样，本实施例应用的现有技术中的部件此实施例中不做赘述)驱动可移动式支座2034在工作轨道2039上运行，所述升降架2032由升降架驱动装置(该升降架驱动装置可以直接使用现有技术中存在的驱动装置，如气缸或液压缸以实现升降架2032的升降即可，本实施例应用的现有技术中的部件此实施例中不做赘述)驱动其升降；移动便道平台2035滑动连接在所述主体钢结构工作平台2031上方，移动便道平台2035由移动便道平台驱动装置(该移动便道平台驱动装置可以直接使用现有技术中存在的驱动装置，如电机带动齿轮机构等以实现移动便道平台2035能够在主体钢结构工作平台2031上滑动即可，本实施例应用的现有技术中的部件此实施例中不做赘述)驱动移动便道平台2035横向移动至交通事故位置正上方；所述前方钢制路面板2037和后方钢制路面板2038通过转动轴2036铰连接在移动便道平台2035两侧，前方钢制路面板2037和后方钢制路面板2038由转动轴驱动装置(该转动轴驱动装置可以直接使用现有技术中存在的驱动装置，如电机带动齿轮机构等以实现移动转动轴2036转动从而展开前方钢制路面板2037和后方钢制路面板2038即可，本实施例应用的现有技术中的部件此实施例中不做赘述)驱动以将前方钢制路面板2037和后方钢制路面板2038展开并搭建交通事故临时通道；交通事故智能决策模块201的信号输出端与可移动式支座驱动装置、升降架驱动装置、移动便道平台驱动装置和转动轴驱动装置连接。

所述机电设备模块301，用于响应3dgis+bim融合管控模块指令并提供电力；机电设备模块与所述交通事故智能决策模块相连用于为所述市政工程交通事故紧急处理装置提供电力；

所述信息发布模块401，用于响应服务器模块指令，根据服务器模块对市政交通工程事故评级结果，在互联网络、电视、电台广播和公共传媒的实时发布，中小型交通事故选择电台广播和互联网络进行发布，大型及以上交通事故选择电视和公共传媒进行发布。

另外，本发明还提一种基于3dgis+bim技术的市政工程交通事故处理方法，具体步骤如下：

s1、通过路况及事件实时监控模块，获取城市主要交通干道和市政工程交通运营情况的相关数据及信息，发生交通事故时，及时上传交通事故相关信息、对事故经过进行录像；

s2、基于s1所采集的交通事故相关信息，汇集于服务器模块，通过所述服务器模块对交通事故程度进行评级，对事故发展趋势进行预测，对事故状态进行跟踪；

s3、基于s2步骤对市政工程交通事故的评级、预测和跟踪，通过服务器模块实现对所述的3dgis+bim融合管控模块的核心控制，同时与3dgis+bim融合管控模块进行互联互通，建立基于三维市政工程场景的全方位事故视察；

s4、基于s3步骤的3dgis+bim融合的交互设计，实现对机电设备模块发布指令以便为市政工程交通事故紧急处理装置提供动力；

s5、基于s2步骤对服务器模块下达的交通事故相关信息进行反应，通过交通事故智能决策模块自动定位事故发生位置，对交通信号灯控制模块和市政工程交通事故紧急处理装置发布指令，控制最近位置的交通信号灯或交通电子指示牌分流城市交通；市政工程交通事故紧急处理装置具体工作过程为：

s51、通过路况及事件实时监控模块104对市政工程交通情况进行巡查以及对交通事故现场进行实时监控，发生交通事故时，将交通事故发生原因、位置、处理过程和事态进展反馈给交通事故智能决策模块201；

s52、基于s51所采集的交通事故相关信息，将交通事故发生原因、处理过程和事态进展反馈给3dgis+bim融合管控模块102；

s53、基于s52步骤3dgis+bim融合管控模块102建立基于三维市政工程场景的全方位事故视察；

s54、基于s53步骤3dgis+bim融合管控模块102通过交通事故智能决策模块201向可移动式支座驱动装置、升降架驱动装置、移动便道平台驱动装置和转动轴驱动装置发布指令使其动作；

s55、基于s53、s54步骤，根据3dgis+bim融合管控模块102指令对交通事故位置进行实时定位，使可移动式支座驱动装置带动可移动式支座2034沿工作轨道2039自动移动至交通事故点位与事故现场保持同一水平位，移动过程中升降架受升降架驱动装置驱使根据肇事车辆和道路宽度使所述主体钢结构2031调整至事故现场上方垂直高度1m位置保证所述交通事故应急处理装置正常运作；

s56、基于s53、s55步骤，如图2、图3所示，移动便道平台2035受所述移动便道平台驱动装置驱使其沿所述主体钢结构工作平台2031平行移动至交通事故垂直正上方；如图4、图5所示，所述转动轴驱动装置带动转动轴6转动展开前方钢制路面板2037和后方钢制路面板2038以搭建交通事故临时通道，使市政工程交通事故具备及时疏导性，或者搭建单侧临时便道将救护车、警车等救援车辆运送至事故地点；

s6、基于s5步骤对市政工程交通事故位置附近干道的交通指示灯进行调控，通过交通信号灯控制模块禁止交通事故所处车道交通通行、限制交通事故邻近车道交通通行；

s7、基于s5步骤对市政工程交通事故紧急处理装置发布指令，沿两侧专用轨道移至交通事故发生位置处搭建临时通行车道供其他车辆通行；

s8、基于s3步骤对信息发布模块发布指令，根据服务器模块对市政交通工程事故评级结果，中小型交通事故选择电台广播和互联网络进行发布，大型及以上交通事故选择电视和公共传媒进行发布；

s9、基于s3步骤3dgis+bim融合的交互设计，通过vr交互模块实现市政工程交通事故仿真，在vr设备中实现模拟视察，事故处理效果、交通恢复状态管理功能。

综述，通过本发明的实施，能够为市政道路、高架桥梁、互通立交和城市隧道等进行实时监控，并在出现交通事故时采取应对措施，以保证城市交通的正常运行。

本实施例中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。

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。