基于BIM的道路生命周期信息管理系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于BIM的道路生命周期信息管理系统和方法，涉及道路管理领域，包括：BIM信息模型，用于三维展示道路上部件和设施的结构与分布信息；IOT监测生态单元，用于对道路上预设位置进行监控，以采集实时数据；道路智慧管养单元，用于采集养护数据，并生成养护方案；所述BIM信息模型包括：高精地图模块、BIM三维模块、数字孪生底账模块；所述IOT监测生态单元包括：ITO监测模块、人工巡检模块、车辆巡检模块、无人机巡检模块、技术状况评定模块、所述道路智慧管养单元包括：养护方案生成模块、养护资金预案模块、养护工程管理模块；所述信息管理系统还包括：监控设备和/或传感设备，解决现有采集数据维度单一，养护决策覆盖范围不全面的问题。全面的问题。全面的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于BIM的道路生命周期信息管理系统和方法


[0001]本专利技术涉及道路管理领域，尤其涉及一种基于BIM的道路生命周期信息管理系统和方法。

技术介绍

[0002]道路养护是高速公路建设完毕后，后期管养运营中，最重要的一个事项，道路养护关系到高速公路使用寿命，能否持续正常收费运转，能否正常保障通行等一系列关键要素。公路在汽车荷载的反复作用下，特别是由于交通量的不断增加和车辆载重的不断加大，加之自然因素的侵蚀破坏，必然会造成公路的磨损或毁坏，使公路原具有的使用功能下降或退化；如果还存在设计或施工中的某些缺陷(包括质量缺陷)，则需要的公路基本功能将无法维持，所以需要养护。
[0003]养护工作中，路况信息的采集是所有后续工作的基础但是在实际的工作中，养护数据的采集由于点多、线长、数据量大，人工评定计算等困难，而难于展开。养护工区通常采用人工纸质寻路及上报或者电子表格形式，导致无法及时获得养护作业状况信息，影响对养护作业的有力监督和管理，无法满足养护信息及时、准确获得，以及对养护作业的有力监督和需求。
[0004]现有的信息管理系统技术，只能从单一维度对道路信息进行记录管理，对道路信息的记录范围不够全面，具体的，包括业务主导：通过对道路的日常养护管理，对巡检结果数据进行记录分析，对路面进行检修和预警，实现道路的科学养护效果；偏业务主导的技术，由于系统是基于道路日常养护业务产生的数据，通过道路巡检车采集巡检数据，采集的数据维度较为单一，道路巡检车只能采集路面数据，缺乏对道路基础设施物以及桥隧涵巡检信息的采集，所以形成的养护决策覆盖范围不全面。以及，算法主导：根据对路网数据进行采集，通过人工智能算法模型对数据进行分析；偏算法主导的技术，通过建立特征值包含建设期和运营期相关数据的人工神经网络，输出为高速公路定时定点的路面使用性能，但是由于缺乏业务数据的记录支撑，缺乏道路全生命周期信息的业务维度数据，无法清楚知道公路养护和维护时间，以及具体的工程费用，缺少了业务要素数据的记录，因此，缺乏一种多维度采集数据，形成全面养护决策的信息管理系统

技术实现思路

[0005]为了克服上述技术缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于BIM的道路生命周期信息管理系统和方法，用于解决现有采集的数据维度较为单一，形成的养护决策覆盖范围不全面的问题。
[0006]本专利技术公开了一种基于BIM的道路生命周期信息管理系统，包括以下：
[0007]BIM信息模型，用于三维展示道路上部件和设施的结构与分布信息；
[0008]IOT监测生态单元，用于对道路上预设位置进行监控，以采集实时数据；
[0009]道路智慧管养单元，用于采集养护数据，并生成养护方案；
[0010]所述BIM信息模型包括：
[0011]高精地图模块，包括车道模型、部件数据以及道路属性数据；
[0012]BIM三维模块，用于建立三维模型，以展示道路部件的结构与分布信息；
[0013]数字孪生底账模块，包括道路的设施的结构与分布信息，生成底账；
[0014]所述IOT监测生态单元包括：
[0015]ITO监测模块，采集实时数据，根据采集到的实时数据和所述底账，生成预警信息；
[0016]人工巡检模块，用于生成人工巡检任务并接收巡检任务反馈信息；
[0017]车辆巡检模块，用于采用移动巡检设备执行巡检任务；
[0018]无人机巡检模块，用于采用无人机执行巡检任务；
[0019]技术状况评定模块，用于获取预设检测指标，根据各个巡检任务采集的实时数据，定期对道路进行检测和评定，以生成检测报告；
[0020]所述道路智慧管养单元包括：
[0021]养护方案生成模块，用于根据所述实时数据和所述检测报告生成养护方案；
[0022]养护资金预案模块，用于根据养护方案生成资金预案；
[0023]养护工程管理模块，用于基于养护方案和资金预案对养护过程进行信息化管理；
[0024]由BIM信息模型建立三维展示道路部件与设施的结构与分布信息，并采用IOT监测生态单元实时监控，采集实时数据，并将所述实时数据补充于所述BIM信息模型中，根据BIM信息模型和IOT监测生态单元采集的实时数据，所述道路智慧管养单元生成养护方案并管理养护执行过程；
[0025]所述信息管理系统还包括：
[0026]监控设备和/或传感设备，采集实时数据并反馈至IOT监测生态单元。。
[0027]优选地，所述养护方案生成模块将所述养护方案发送至用户端，并接收用户端反馈的调整数据，根据所述调整数据对所述养护方案进行更新。
[0028]优选地，所述高精地图模块是基于高精度地图数据结合动态信息形成；
[0029]其中，所述高精度地图为相对误差≤50cm的地图；
[0030]所述动态信息包括交通信息、气象信息、道路事件信息。
[0031]优选地，所述信息管理系统还包括：
[0032]气象模块，用于获取气象数据，发送至高精地图模块；
[0033]卫星遥感模块，用于获取动态信息，并发送至高精地图模块。
[0034]优选地，所述ITO监测模块执行以下：
[0035]采用监控设备对预设关键设施进行实时监测，将采集的实时数据与所述底账比对，生成缺陷预警信息；
[0036]和/或，采用传感设备对道路进行关键数据指标监测，超出预设范围则生成指标异常预警信息。
[0037]优选地，所述BIM信息模型的三维展示根据所述IOT监测生态单元采集的实时数据更新；
[0038]由所述ITO监测模块生成的预警信息以及，由所述道路智慧管养单元生成的养护方案、资金预案在所述BIM信息模型中可视化展示。
[0039]本专利技术还提供一种基于BIM的道路生命周期信息管理方法，包括以下：
[0040]采用BIM信息模型中的高精地图模块、BIM三维模块以及数字孪生底账模块建立道路上部件和设施的结构与分布并进行三维展示；
[0041]采用IOT监测生态单元中的ITO监测模块、人工巡检模块、车辆巡检模块、无人机巡检模块执行监测和巡航任务，采集实时数据并基于所述实时数据预警；
[0042]在IOT监测生态单元中的技术状况评定模块下，根据所述实时数据定期对道路进行检测和评定，生成检测报告；
[0043]所述IOT监测生态单元将所述实时数据发送至所述BIM信息模型中，对所述BIM信息模型进行数据补充；
[0044]采用道路智慧管养单元中的养护方案生成模块根据所述检测报告和实时数据生成养护方案；
[0045]采用道路智慧管养单元中的养护资金预案模块根据所述养护方案生成资金预案；
[0046]由道路智慧管养单元中的养护工程管理模块对养护过程进行管理。
[0047]优选地，所述养护方案生成模块将所述养护方案发送至用户端，并接收用户端反馈的调整数据，根据所述调整数据对所述养护方案进行更新。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的道路生命周期信息管理系统，其特征在于，包括以下：BIM信息模型，用于三维展示道路上部件和设施的结构与分布信息；IOT监测生态单元，用于对道路上预设位置进行监控，以采集实时数据；道路智慧管养单元，用于采集养护数据，并生成养护方案；所述BIM信息模型包括：高精地图模块，包括车道模型、部件数据以及道路属性数据；BIM三维模块，用于建立三维模型，以展示道路部件的结构与分布信息；数字孪生底账模块，包括道路的设施的结构与分布信息，生成底账；所述IOT监测生态单元包括：ITO监测模块，采集实时数据，根据采集到的实时数据和所述底账，生成预警信息；人工巡检模块，用于生成人工巡检任务并接收巡检任务反馈信息；车辆巡检模块，用于采用移动巡检设备执行巡检任务；无人机巡检模块，用于采用无人机执行巡检任务；技术状况评定模块，用于获取预设检测指标，根据各个巡检任务采集的实时数据，定期对道路进行检测和评定，以生成检测报告；所述道路智慧管养单元包括：养护方案生成模块，用于根据所述实时数据和所述检测报告生成养护方案；养护资金预案模块，用于根据养护方案生成资金预案；养护工程管理模块，用于基于养护方案和资金预案对养护过程进行信息化管理；由BIM信息模型建立三维展示道路部件与设施的结构与分布信息，并采用IOT监测生态单元实时监控，采集实时数据，并将所述实时数据补充于所述BIM信息模型中，根据BIM信息模型和IOT监测生态单元采集的实时数据，所述道路智慧管养单元生成养护方案并管理养护执行过程；所述信息管理系统还包括：监控设备和/或传感设备，采集实时数据并反馈至IOT监测生态单元。2.根据权利要求1所述的信息管理系统，其特征在于：所述养护方案生成模块将所述养护方案发送至用户端，并接收用户端反馈的调整数据，根据所述调整数据对所述养护方案进行更新。3.根据权利要求1所述的信息管理系统，其特征在于：所述高精地图模块是基于高精度地图数据结合动态信息形成；其中，所述高精度地图为相对误差≤50cm的地图；所述动态信息包括交通信息、气象信息、道路事件信息。4.根据权利要求3所述的信息管理系统，其特征在于：所述信息管理系统还包括：气象模块，用于获取气象数据，发送至高精地图模块；...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐健，王迅，
申请(专利权)人：昭通亮风台信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：