一种基于BIM的智慧路网系统技术方案

本发明专利技术涉及自动化监测技术领域，尤其是一种基于BIM的智慧路网系统，包括，数据采集模块，用于对公路交通、安全、环境及车辆信息的数据采集；基础服务模块，用于通过数据传输模块接收及储存所述数据传输模块的数据；数据处理与分析模块，用于所述基础服务模块数据的接收及处理分析并分别为管理人员、工作人员及驾驶人员提供辅助决策信息；业务应用模块，用于公路信息的获取及共享；BIM+GIS模型模块，用于对公路三维模型的导入及展示并与所述业务应用模块融合实现三维可视化及精细化管理。本发明专利技术提供一种基于BIM的智慧路网系统，能够有效对公路状况进行监控，实现管理人员、工作人员及驾驶人员三方数据的充分共享，而且能够为公众出行提供便利。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的智慧路网系统
本专利技术涉及自动化监测
，尤其是一种基于BIM的智慧路网系统。
技术介绍
公路信息化建设被认为是提高交通行业现代化水平的有效手段。然而目前我国公路信息化水平相对较低，目前覆盖全路网的平台指标体系并不统一，还达不到全程监控，系统的标准和建设参差不齐，缺乏有效治理，集成共享程度不高，高速和干线监测数据不能共享，处理突发事件时无法提供全路网的信息。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。目前虽然有基于GIS+BIM的路网系统，但是仅涉及路网运营管理阶段，未涉及公众出行服务领域，不能为驾驶员提供有效的公路服务；而且对于管理人员、工作人员及驾驶人员之间的联系性较差，不能有效地进行数据信息共享，因此无法真正有效提高路网管理的智能化水平。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于BIM的智慧路网系统，能够有效对公路状况进行监控，实现管理人员、工作人员及驾驶人员三方数据的充分共享，而且能够为公众出行提供便利。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于BIM的智慧路网系统，包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理与分析模块、业务应用模块、BIM+GIS模型模块及基础服务模块，所述数据采集模块包括公路安全数据采集子模块、公路交通信息采集子模块及车辆信息采集子模块，所述公路安全数据采集子模块用于对公路边坡变形、挡土墙受力、挡土墙变形、挡土墙土压力及孔隙水压力数据的采集；所述公路交通信息采集子模块用于对公路交通状况的信息采集：所述车辆信息采集子模块用于对公路上行驶车辆信息的采集；所述数据传输模块用于将所述数据采集模块的数据发送到所述基础服务模块；所述基础服务模块用于储存及接收所述数据传输模块的数据；所述数据处理与分析模块用于所述基础服务模块数据的接收及处理分析，所述数据处理与分析模块采用大数据技术对所述基础服务模块的数据进行分析并为管理人员、工作人员及驾驶人员提供辅助决策信息；所述业务应用模块包括工作管理平台、巡查管养平台、应急事件管理平台、数字移交平台、管理驾驶舱平台、地理信息平台及公众出行服务平台，所述业务应用模块用于对所述数据处理与分析模块数据的处理及传输，并用于公路信息的获取及共享；监督模块包括管养装备信息子模块、视频采集子模块及识别比较子模块，管养装备信息子模块根据巡查管养平台获取所需管养公路位置及所需管养公路项目的信息通过机器学习算法分析出该构件管养所需的劳保用品及工具；视频采集子模块用于拍摄出发前的工作人员劳保用品佩戴信息及管养工具信息；识别比较子模块用于提取视频采集子模块的特征图像，将视频采集子模块的特征图像与管养装备信息子模块的信息作比较，并将比较结果反馈到工作管理平台；所述BIM+GIS模型模块用于对公路三维模型的导入及展示，所述BIM+GIS模型模块由多个构件建立并通过所述基础服务模块存储，所述BIM+GIS模型模块能够接收及处理所述业务应用模块的信息，并将所述业务应用模块的信息对应分配到每一构件中。进一步地，所述数据处理与分析模块能够接收和分析导航软件的信息，所述公众出行服务平台根据所述数据处理与分析模块实时推送路网信息推送给使用所述导航软件的车主，并且能够通过大数据技术分析，掌握特定车辆的出行规律，提前有针对性的推送路况信息。进一步地，所述基础服务模块包括应用软件服务的系统软件层、接口服务器的硬件结构层及基础网络层，所述系统软件层包括数据库服务器、文档服务器及应用服务器；所述基础网络层可通过VPN专网、局域网及无线网络的方式进行数据传输。进一步地，还包括登录模块，所述登录模块用于根据所述基础服务模块预存账号数据对登录账号身份及权限的识别；所述数据处理与分析模块还能用于根据账号权限的层级对所述基础服务模块信息的分层，并能够根据账号权限所在的层级提取对应的数据信息。进一步地，所述公路安全数据采集子模块包括埋设在公路的压力传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器及测斜仪；所述公路交通信息采集子模块包括路网交通情况调查设备、公路LED可变信息标志及视频监控设备；所述车辆信息采集子模块包括车载GPS、移动车载视频设备、车牌自动识别设备、轴载检测设备及ETC数据信息获取设备。进一步地，所述数据采集模块还包括环境量采集子模块，所述环境量采集子模块用于对公路环境量的采集并为所述业务应用模块提供环境量信息。进一步地，所述数据采集模块包括温度传感器、湿度传感器、雨量传感器及水位传感器。进一步地，各模块的管理方法包括下述步骤，S1.将公路三维模型分解为多个构件，并导入到所述BIM+GIS模型模块中；S2.所述数据采集模块通过所述公路安全数据采集子模块对公路边坡变形、挡土墙受力、挡土墙变形、挡土墙土压力及孔隙水压力的数据进行采集、通过所述公路交通信息采集子模块对公路交通状况的信息进行采集、通过所述车辆信息采集子模块对公路上行驶车辆的信息进行采集、通过所述环境量采集子模块对公路环境量信息进行采集，所述数据传输模块将所述数据采集模块的数据发送到所述基础服务模块，所述基础服务模块通过应用软件服务的系统软件层、接口服务器的硬件结构层及基础网络层对数据进行传输；S3.所述数据处理与分析模块采用大数据技术对所述基础服务模块的数据进行分析，所述数据处理与分析模块将分析后的数据分为三个层级，并分别根据所述工作管理平台、所述巡查管养平台、所述应急事件管理平台、所述数字移交平台、所述管理驾驶舱平台、所述地理信息平台及所述公众出行服务平台所需的信息进行筛选分配；所述登录模块根据所述基础服务模块预存账号数据对登录账号身份及权限的识别；S4.管理人员、工作人员及驾驶人员通过在所述BIM+GIS模型模块点击构件，根据登录账号的身份在所述工作管理平台、所述巡查管养平台、所述应急事件管理平台、所述数字移交平台、所述管理驾驶舱平台、所述地理信息平台及所述公众出行服务平台获得对应的信息；管理人员、工作人员及驾驶人员通过在所述BIM+GIS模型模块点击构件，根据登录账号的权限对所述工作管理平台、所述巡查管养平台、所述应急事件管理平台、所述数字移交平台、所述管理驾驶舱平台、所述地理信息平台及所述公众出行服务平台的内容进行编辑；当登录账号属于管理人员时，管理人员在所述业务应用模块获取相关管理人员的辅助决策信息，使管理人员将业务计划信息上传到所述业务应用模块对应的模块中及工作人员的工作情况进行监督；当登录账号属于工作人员时，工作人员在所述业务应用模块获取相关工作人员的辅助决策信息，使工作人员对业务计划的执行和工作情况的上传；当登录账号属于驾驶人员时，驾驶人员在所述业务应用模块获取，提供相关驾驶员的辅助决策信息，便于为驾驶人员的出行提供具体的路网信息及路况信息；S5.养护人员在所述养护装备信息子模块获取公路养护所需的劳保用品及工具，并对劳保用品进行穿戴和对工具进行准备，穿戴好劳保用品的养护人员和工具通过所述视频采集子模块进行拍摄，所述识别比较子模块将所述视频采集子模块提取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM的智慧路网系统，其特征在于，包括数据采集模块(1)、数据传输模块(2)、基础服务模块(3)、数据处理与分析模块(4)、业务应用模块(5)、BIM+GIS模型模块(6)及监督模块(9)，所述数据采集模块(1)包括公路安全数据采集子模块(11)、公路交通信息采集子模块(12)及车辆信息采集子模块(13)，所述公路安全数据采集子模块(11)用于对公路边坡变形、挡土墙受力、挡土墙变形、挡土墙土压力及孔隙水压力数据的采集；所述公路交通信息采集子模块(12)用于对公路交通状况的信息采集：所述车辆信息采集子模块(13)用于对公路上行驶车辆信息的采集；所述数据传输模块(2)用于将所述数据采集模块(1)的数据发送到所述基础服务模块(3)；所述基础服务模块(3)用于储存及接收所述数据传输模块(2)的数据；所述数据处理与分析模块(4)用于所述基础服务模块(3)数据的接收及处理分析，所述数据处理与分析模块(4)采用大数据技术对所述基础服务模块(3)的数据进行分析并分别为管理人员、工作人员及驾驶人员提供辅助决策信息；所述业务应用模块(5)包括工作管理平台(51)、巡查管养平台(52)、应急事件管理平台(53)、数字移交平台(54)、管理驾驶舱平台(55)、地理信息平台(56)及公众出行服务平台(57)，所述业务应用模块(5)用于对所述数据处理与分析模块(4)数据的处理及传输，并用于公路信息的获取及共享；所述监督模块(9)包括管养装备信息子模块(91)、视频采集子模块(92)及识别比较子模块(93)，所述管养装备信息子模块(91)根据所述巡查管养平台(52)获取所需管养构件位置及所需管养构件项目的信息通过机器学习算法分析出该构件管养所需的劳保用品及工具；所述视频采集子模块(92)用于拍摄出发前的工作人员劳保用品佩戴信息及管养工具信息；所述识别比较子模块(93)用于提取所述视频采集子模块(92)的特征图像，将所述视频采集子模块(92)的特征图像与管养装备信息子模块(91)的信息作比较，并将比较结果反馈到所述工作管理平台(51)；所述BIM+GIS模型模块(6)用于对公路三维模型的导入及展示，所述BIM+GIS模型模块(6)由多个构件建立并通过所述基础服务模块(3)存储，所述BIM+GIS模型模块(6)能够接收及处理所述业务应用模块(5)的信息，并将所述业务应用模块(5)的信息对应分配到每一构件中。...

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的智慧路网系统，其特征在于，包括数据采集模块(1)、数据传输模块(2)、基础服务模块(3)、数据处理与分析模块(4)、业务应用模块(5)、BIM+GIS模型模块(6)及监督模块(9)，所述数据采集模块(1)包括公路安全数据采集子模块(11)、公路交通信息采集子模块(12)及车辆信息采集子模块(13)，所述公路安全数据采集子模块(11)用于对公路边坡变形、挡土墙受力、挡土墙变形、挡土墙土压力及孔隙水压力数据的采集；所述公路交通信息采集子模块(12)用于对公路交通状况的信息采集：所述车辆信息采集子模块(13)用于对公路上行驶车辆信息的采集；所述数据传输模块(2)用于将所述数据采集模块(1)的数据发送到所述基础服务模块(3)；所述基础服务模块(3)用于储存及接收所述数据传输模块(2)的数据；所述数据处理与分析模块(4)用于所述基础服务模块(3)数据的接收及处理分析，所述数据处理与分析模块(4)采用大数据技术对所述基础服务模块(3)的数据进行分析并分别为管理人员、工作人员及驾驶人员提供辅助决策信息；所述业务应用模块(5)包括工作管理平台(51)、巡查管养平台(52)、应急事件管理平台(53)、数字移交平台(54)、管理驾驶舱平台(55)、地理信息平台(56)及公众出行服务平台(57)，所述业务应用模块(5)用于对所述数据处理与分析模块(4)数据的处理及传输，并用于公路信息的获取及共享；所述监督模块(9)包括管养装备信息子模块(91)、视频采集子模块(92)及识别比较子模块(93)，所述管养装备信息子模块(91)根据所述巡查管养平台(52)获取所需管养构件位置及所需管养构件项目的信息通过机器学习算法分析出该构件管养所需的劳保用品及工具；所述视频采集子模块(92)用于拍摄出发前的工作人员劳保用品佩戴信息及管养工具信息；所述识别比较子模块(93)用于提取所述视频采集子模块(92)的特征图像，将所述视频采集子模块(92)的特征图像与管养装备信息子模块(91)的信息作比较，并将比较结果反馈到所述工作管理平台(51)；所述BIM+GIS模型模块(6)用于对公路三维模型的导入及展示，所述BIM+GIS模型模块(6)由多个构件建立并通过所述基础服务模块(3)存储，所述BIM+GIS模型模块(6)能够接收及处理所述业务应用模块(5)的信息，并将所述业务应用模块(5)的信息对应分配到每一构件中。2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的智慧路网系统，其特征在于：所述数据处理与分析模块(4)能够接收和分析导航软件(7)的信息，所述公众出行服务平台(57)根据所述数据处理与分析模块(4)实时推送路网信息推送给使用所述导航软件(7)的车主，并且能够通过大数据技术分析，掌握特定车辆的出行规律，提前有针对性的推送路况信息。3.根据权利要求1所述的一种基于BIM的智慧路网系统，其特征在于：所述基础服务模块(3)包括应用软件服务的系统软件层、接口服务器的硬件结构层及基础网络层，所述系统软件层包括数据库服务器、文档服务器及应用服务器；所述基础网络层可通过VPN专网、局域网及无线网络的方式进行数据传输。4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的智慧路网系统，其特征在于：还包括登录模块(8)，所述登录模块(8)用于根据所述基础服务模块(3)预存账号数据对登录账号身份及权限的识别；所述数据处理与分析模块(4)还能用于根据账号权限的层级对所述基础服务模块(3)信息的分层，并能够根据账号权限所在的层级提取对应的数据信息。5.根据权利要求1所述的一种基于BIM的智慧路网系统，其特征在于：所述公路安全数据采集子模块(11)包括埋设在公路的压力传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器及测斜仪；所述公路交通信息采集子模块(12)包括路网交通情况调查设备、公路LED...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建军，凌忠，邓李坚，林广泰，孙辉，陈孝强，李雍友，李彩霞，罗伟，陆进，杨文达，陈旺平，
申请(专利权)人：广西路桥工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45