基于BIM的全局机场管理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于BIM的全局机场管理系统及方法，一种基于BIM的全局机场管理系统，包括服务器，服务器内设有基于BIM数据生成的基础模型，运动物体生成的动态模型设置在基础模型内，动态模型设有路径，路径设有时间参数；由规划的路径限定的动态模型与基础模型的组合构成规划模型；由感知层获取的路径限定的动态模型与基础模型的组合构成实时模型；还设有冲突规则模块，用于解决实时模型与规划模型之间的冲突，并形成决策。通过采用以上的方案，能够在BIM数据的基础上，将机场管理动态全部构建成模型，通过设置规划模型和实时模型，能够比对实际工作与规划之间的差异，并且通过冲突规则模块实时变更规划模型，提高管理效率。提高管理效率。提高管理效率。

【技术实现步骤摘要】
基于BIM的全局机场管理系统及方法


[0001]本专利技术涉及机场管理领域，特别是一种基于BIM的全局机场管理系统及方法。

技术介绍

[0002]在全球进入数字经济时代的背景下，各行各业都在开展数字化转型。BIM技术作为数字化转型核心技术，逐渐从以施工阶段为主的应用向全生命期应用辐射，将工程信息、管理信息和资源信息集成在统一模型中，打通设计、施工、运维不同阶段业务分块割裂、数据无法共享的问题，实现一体化、全过程应用。中国专利文献CN 113140134 A提出了一种智慧空管系统的体系架构，提出了基础的拓扑结构，但是该拓扑结构并未给出基于机场管理特点的优化方案，也未给出利于决策的具体可视化执行方案。该方案还提出“广域流量协同管理、繁忙机场运行、四维航迹运行、复杂空域使用，以及，区域流量协同决策”的方案，但是在方案中并未给出实际可行的具体方案。在物流机场中，对地面的吞吐及服务能力提出更高的要求，如何进行管理优化目前尚未见可供参考的方案。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于BIM的全局机场管理系统及方法，能够为各个终端提供实时的可视化管理模型，提高机场的管理效率，减少因冲突原因而造成的迟滞。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于BIM的全局机场管理系统，包括服务器，服务器内设有基于BIM数据生成的基础模型，运动物体生成的动态模型设置在基础模型内，动态模型设有路径，路径设有时间参数；由规划的路径限定的动态模型与基础模型的组合构成规划模型；由感知层获取的路径限定的动态模型与基础模型的组合构成实时模型；还设有冲突规则模块，用于解决实时模型与规划模型之间的冲突，并形成决策。
[0005]优选的方案中，根据冲突规则模块的决策对规划模型的更新，构成未来模型。
[0006]优选的方案中，动态模型具有多级细节层级：一级细节包括关键点、空间向量、路径、时间和执行规则，关键点是指以点表示的动态模型；空间向量是指动态模型的空间位置，占用空间和方向；路径是指动态模型被赋予的运动轨迹；时间是指运动轨迹所对应的时间，执行规则是指动态模型在预设地点所需执行的动作，并反馈结果；二级细节在一级细节的基础上增加平面框架图形，平面框架图形与动态模型占用的平面空间比例一致；三级细节在二级细节的基础上增加立体框架图形，立体框架图形与动态模型占用的立体空间比例一致；四级细节在三级细节的基础上增加纹理填充，纹理填充是指立体框架图形中增加了纹理图形效果；
五级细节在四级细节的基础上增加光影渲染。
[0007]基础模型具有二级至五级细节层级。
[0008]优选的方案中，在规划模型中，对于匀速运动的动态模型，路径仅定义起始时间和结束时间；对于非匀速运动的动态模型，将路径拟合为匀速运动的多段和变速运动的多段，匀速运动的多段仅定义起始时间和结束时间，变速运动的多段定义起始时间、结束时间和加速度。
[0009]在实时模型中，分段定义路径上的时间。
[0010]优选的方案中，所述的服务器为服务器集群，包括主服务器用于数据整合，图形辅助服务器用于图形运算，数据辅助服务器用于数据处理，文件交换服务器用于文件的交换，多个子服务器用于与终端交互；主服务器、图形辅助服务器、数据辅助服务器、文件交换服务器和子服务器之间通过千兆级以上的网络连接；主服务器、图形辅助服务器和数据辅助服务器之间通过独立的万兆级以上的网络连接。
[0011]优选的方案中，主服务器的运算数据中，动态模型为一级细节，基础模型为二级细节，实时模型为二级细节，运算数据还包括冲突规则模块。
[0012]优选的方案中，子服务器与多个终端之间设有过滤器，过滤器的过滤规则包括权限、区域、功能和细节层级。
[0013]一种采用权利要求1~7任一项所述的基于BIM的全局机场管理系统的方法，包括以下步骤：S1、以不动构建物建立三维基础模型；S2、以运动物体建立三维动态模型；S3、根据运动物体的路径，将动态模型设置在基础模型内，建立规划模型；S4、根据感知层获取实时模型；S5、比较实时模型与规划模型的差异，若无差异则返回步骤S4；S6、若有差异则运行冲突规则，根据冲突规则进行决策获得更新数据；S7、根据更新数据建立规划模型；通过以上步骤实现全局机场管理。
[0014]优选的方案中，所述的服务器为服务器集群，包括主服务器、图形辅助服务器、数据辅助服务器、文件交换服务器和子服务器；基础模型和动态模型存储在图形辅助服务器中，路径存储在数据辅助服务器中，路径与 时间参数分开存储，以便于更新；主服务器中以一级细节显示动态模型，以二级细节显示基础模型，以提高实时运算速度；在子服务器中以终端需求的细节层级进行渲染运算，并发送至终端。
[0015]优选的方案中，所述的冲突规则模块中包括现有规则模块，现有规则模块根据输入条件直接生成决策数据，并由决策数据生成更新数据，用于更新规划模型；还设有无规则模块，无规则模块启动人工干预，根据对规划模型、历史模型、实时
模型和未来模型的调用生成决策数据，并由决策数据生成更新数据，用于更新规划模型；若冲突未解决，则报警，并发送至相关终端。
[0016]本专利技术提供了一种基于BIM的全局机场管理系统及方法，通过采用以上的方案，能够在BIM数据的基础上，将机场管理动态全部构建成模型，通过设置规划模型和实时模型，能够比对实际工作与规划之间的差异，并且通过冲突规则模块实时变更规划模型，从而实现基于模型的全局机场管理，提高管理效率。服务器采用更高效的拓扑结构，能够确保管理信息的实时性，提高数据处理效率，并且还能够根据不同终端的需求返回不同的显示模型，提供不同的数据。本专利技术的数据定义和存储方法以及冲突规则模块能够对复杂的地面设备进行精细管理，大幅提高地面设备的运行效率， 尤其适用于大型物流机场。
附图说明
[0017]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术的基于BIM的全局机场管理系统的平面模型示意图。
[0018]图2为本专利技术的服务器的拓扑结构示意图。
[0019]图3为本专利技术的基于BIM的全局机场管理系统的工作流程示意图。
[0020]图4为本专利技术中冲突规则模块的流程图。
[0021]图5为本专利技术中子服务器、过滤器与终端之间的流程图。
[0022]图6为本专利技术中模型各级细节的示意图。
[0023]图中：基础模型1，动态模型2，路径3，主服务器4，备份服务器5，图形辅助服务器6，数据辅助服务器7，文件交换服务器8，子服务器9，终端10，过滤器11。
具体实施方式
[0024]实施例1：现有技术中，机场管理通常采用CNS/ATM系统进行管理，但是该系统主要偏向于空中管理，而对于地面设备的管理较为薄弱，而且该系统的交互性不高，维护难度较高。尤其是在涉及突发事件的情形下，实时信息交互能力较弱。而在大型物流机场中，地面设备的数量较为庞大，而且功能繁多，需要大幅提高管理效率，提高管理系统的交互能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的全局机场管理系统，其特征是：包括服务器，服务器内设有基于BIM数据生成的基础模型（1），运动物体生成的动态模型（2）设置在基础模型（1）内，动态模型（2）设有路径（3），路径（3）设有时间参数；由规划的路径（3）限定的动态模型（2）与基础模型（1）的组合构成规划模型；由感知层获取的路径（3）限定的动态模型（2）与基础模型（1）的组合构成实时模型；还设有冲突规则模块，用于解决实时模型与规划模型之间的冲突，并形成决策。2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的全局机场管理系统，其特征是：根据冲突规则模块的决策对规划模型的更新，构成未来模型。3.根据权利要求1或2任一项所述的一种基于BIM的全局机场管理系统，其特征是：动态模型（2）具有多级细节层级：一级细节包括关键点、空间向量、路径（3）、时间和执行规则，关键点是指以点表示的动态模型（2）；空间向量是指动态模型（2）的空间位置，占用空间和方向；路径（3）是指动态模型（2）被赋予的运动轨迹；时间是指运动轨迹所对应的时间，执行规则是指动态模型（2）在预设地点所需执行的动作，并反馈结果；二级细节在一级细节的基础上增加平面框架图形，平面框架图形与动态模型（2）占用的平面空间比例一致；三级细节在二级细节的基础上增加立体框架图形，立体框架图形与动态模型（2）占用的立体空间比例一致；四级细节在三级细节的基础上增加纹理填充，纹理填充是指立体框架图形中增加了纹理图形效果；五级细节在四级细节的基础上增加光影渲染；基础模型（1）具有二级至五级细节层级。4.根据权利要求3所述的一种基于BIM的全局机场管理系统，其特征是：在规划模型中，对于匀速运动的动态模型（2），路径（3）仅定义起始时间和结束时间；对于非匀速运动的动态模型（2），将路径（3）拟合为匀速运动的多段和变速运动的多段，匀速运动的多段仅定义起始时间和结束时间，变速运动的多段定义起始时间、结束时间和加速度；在实时模型中，分段定义路径（3）上的时间。5.根据权利要求3所述的一种基于BIM的全局机场管理系统，其特征是：所述的服务器为服务器集群，包括主服务器（4）用于数据整合，图形辅助服务器（6）用于图形运算，数据辅助服务器（7）用于数据处理，文件交换服务器（8）用于文件的交换，多个子服务器（9）用于与终端（10）交互；主服务器（4）、图形辅助服务器（6）...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鸣秋，张书浩，潘乐，张赣，邹先强，
申请(专利权)人：湖北国际物流机场有限公司，
类型：发明
国别省市：