一种城市级数字孪生交通系统技术方案

本发明专利技术涉及一种城市级数字孪生交通系统，包括：数据规划及推送单元，配置为获取第三方路测监控设备的数据，所述数据包括真实空间中的道路数据和车辆数据；车辆模型模块，配置为在虚拟三维场景中制作车辆的模型数据；模型场景空间坐标匹配模块，配置为获取所述数据规划及推送单元及车辆模型模块的数据，将道路模型进行空间位置校准，使真实空间中的道路数据与道路模型坐标匹配；数据融合模块，配置为将道路划分多个子路段，获取各子路段中第三方路测监控设备的数据，对获取的数据进行插值计算，以动画的形式进行展示，执行动画，实现交通车辆虚实映射的展示。本发明专利技术解决了现有技术中虚实场景空间坐标不准，模型和实际车辆信息不一致等问题。致等问题。致等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种城市级数字孪生交通系统


[0001]本专利技术涉及数字孪生交通
，特别涉及一种城市级数字孪生交通系统。

技术介绍

[0002]在全球新一轮科技和产业革命的推动下，人们正在面临一场前所未有的智能变革。建设数字中国和智慧城市成为主阵地，当前许多城市已经把智慧城市建设作为治理城市病的重大机遇。交通作为城市的大动脉，是影响城市发展的重要因素。从全球范围看，大型城市交通拥堵属于世界性难题，通过路网扩建、限流和错峰出行，只能缓解一时交通压力，在缓解城市拥堵、行车难、停车难等问题，具备实时性、闭环性的数字孪生进入交通领域，正好弥补了交通管理和控制的不足之处。
[0003]但是目前的数字孪生交通仍存在虚实场景空间坐标不准，模型和实际车辆信息不一致等问题。
[0004]因此，有必要提供一种城市级数字孪生交通系统，以解决现有技术中虚实场景空间坐标不准，模型和实际车辆信息不一致等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种城市级数字孪生交通系统，以解决现有技术中虚实场景空间坐标不准，模型和实际车辆信息不一致等问题。
[0006]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种城市级数字孪生交通系统，包括：
[0007]数据规划及推送单元，配置为获取第三方路测监控设备的数据，第三方路测监控设备的数据包括真实空间中的道路数据和车辆数据；
[0008]车辆模型模块，配置为在虚拟三维场景中制作车辆的模型数据；
[0009]模型场景空间坐标匹配模块，配置为获取所述数据规划及推送单元及所述车辆模型模块的数据，将道路模型进行空间位置校准，使真实空间中的道路数据与道路模型坐标匹配；
[0010]数据融合模块，配置为将道路划分多个子路段，获取各子路段中第三方路测监控设备的数据，对获取的数据进行插值计算，以动画的形式进行展示，执行动画，实现交通车辆虚实映射的展示。
[0011]可选的，在所述城市级数字孪生交通系统中，数据规划及推送单元包括数据生产端和数据消费端。
[0012]可选的，在所述城市级数字孪生交通系统中，数据生产端包括消息队列模块、处理和转换模块、缓存服务模块、生产端数据库以及客户端；
[0013]消息队列模块配置为通过消息队列订阅第三方路测监控设备的数据；
[0014]处理和转换模块配置为对原始的车辆数据进行标准化处理，并把标准化处理的车辆数据封装成帧数据格式；
[0015]缓存服务模块配置为把处理和转换的数据进行缓存服务，将处理和转换的数据做持久化处理；
[0016]生产端数据库配置为存储持久化处理后的数据；
[0017]客户端配置为通过即时通讯队列获取处理和转换的数据。
[0018]可选的，在所述城市级数字孪生交通系统中，数据生产端还配置为获取第三方平台的数据，所述第三方平台的数据包括行业规范的文件数据及国家标准的文件数据。
[0019]可选的，在所述城市级数字孪生交通系统中，数据消费端包括持久化服务模块、抓取模块和消费端数据库；
[0020]持久化服务模块配置为通过消息队列订阅第三方路测监控设备的数据和第三方平台的数据，对订阅的数据做持久化处理，并存储至消费端数据库；
[0021]抓取模块配置为通过消息队列订阅第三方路测监控设备的数据和第三方平台的数据，从订阅的数据中抓取实时车辆通行断面的起止时间，并将抓取的数据存储至消费端数据库；
[0022]消费端数据库配置为存储数据。
[0023]可选的，在所述城市级数字孪生交通系统中，获取的数据进行插值计算，以动画的形式进行展示的方式如下：
[0024]各子路段中第三方路测监控设备按照固定频率推送数据，推送数据为车辆真实空间位置坐标数据，每次推送的数据带有时间戳；
[0025]针对单辆车，两个相邻时间戳的空间位置坐标数据进行插值计算组成动画，多个动画组成动画链，执行动画，实现交通车辆虚实映射的展示。
[0026]可选的，在所述城市级数字孪生交通系统中，还包括空间坐标校准模块，配置为在第三方路测监控设备推送的经纬度和高度数据不准确时，对数据空间位置校准。
[0027]在本专利技术所提供的城市级数字孪生交通系统中，通过对交通车辆进行路段级监控，制定出规范的数据采集和数据推送机制，支撑客户端数据消费；客户端采用轻量化的车辆模型，根据接收到的车辆真实空间位置坐标数据生成动画方式，保证车辆行驶平滑流畅并支持大规模车辆加载；同时客户端对接收到的车辆位置数据进行优化，使得虚实映射中车辆位置和场景高精度模型位置匹配。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例提供的城市级数字孪生交通系统的模块流程图；
[0029]图2为本专利技术实施例提供的车辆数据信息和车辆模型的对应关系示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例提供的空间位置和孪生车辆数据的贴合流程图；
[0031]图4为本专利技术实施例提供的城市级路段划分示意图；
[0032]图5为本专利技术实施例提供的单个监控路段交通车辆虚实映射过程示意图；
[0033]图6为本专利技术实施例提供的交通车辆虚实映射数据的优化过程图。
具体实施方式
[0034]下面将结合示意图对本专利技术的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准
的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0035]在下文中，如果本文所述的方法包括一系列步骤，本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。
[0036]目前的数字孪生交通仍存在虚实场景空间坐标不准，模型和实际车辆信息不一致等问题。
[0037]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种城市级数字孪生交通系统，如图1所示，包括：
[0038]第一、数据规划及推送单元，配置为获取第三方路测监控设备的数据，第三方路测监控设备的数据包括真实空间中的道路数据和车辆数据；
[0039]进一步的，数据规划及推送单元包括数据生产端和数据消费端。
[0040]可选的，在所述城市级数字孪生交通系统中，数据生产端包括消息队列模块、处理和转换模块、缓存服务模块、生产端数据库以及客户端；
[0041]消息队列模块配置为通过消息队列订阅第三方路测监控设备的数据，通常的，第三方路侧设备(RSU)对道路上的车辆进行监测，并实时发送路侧设备数据到消息队列；
[0042]处理和转换模块配置为对原始的车辆数据进行标准化处理，并把标准化处理的车辆数据封装成标准车辆虚实映射使用的帧数据格式，即一帧数据包含多辆车的信息。在一个实施例中，对原始的车辆数据进行标准化处理的方式如下：由于车辆基本信息如号牌颜色，车辆类型，车辆颜色在某些帧可能不是有效值，需要转换成有效值入库便于统一使用；另外路侧设备发送的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市级数字孪生交通系统，其特征在于，包括：数据规划及推送单元，配置为获取第三方路测监控设备的数据，第三方路测监控设备的数据包括真实空间中的道路数据和车辆数据；车辆模型模块，配置为在虚拟三维场景中制作车辆的模型数据；模型场景空间坐标匹配模块，配置为获取所述数据规划及推送单元及所述车辆模型模块的数据，将道路模型进行空间位置校准，使真实空间中的道路数据与道路模型坐标匹配；数据融合模块，配置为将道路划分多个子路段，获取各子路段中第三方路测监控设备的数据，对获取的数据进行插值计算，以动画的形式进行展示，执行动画，实现交通车辆虚实映射的展示。2.如权利要求1所述的城市级数字孪生交通系统，其特征在于，数据规划及推送单元包括数据生产端和数据消费端。3.如权利要求2所述的城市级数字孪生交通系统，其特征在于，数据生产端包括消息队列模块、处理和转换模块、缓存服务模块、生产端数据库以及客户端；消息队列模块配置为通过消息队列订阅第三方路测监控设备的数据；处理和转换模块配置为对原始的车辆数据进行标准化处理，并把标准化处理的车辆数据封装成帧数据格式；缓存服务模块配置为把处理和转换的数据进行缓存服务，将处理和转换的数据做持久化处理；生产端数据库配置为存储持久化处理后的数据；客户端配置为通过即时通讯队列获取处理和转换的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢娇，周哲峰，胡海斌，段创峰，陈彬，刘学，刘海刚，茆伟清，姚嘉伟，尹冬梅，郑帅，李涛，
申请(专利权)人：上海城建信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：