本發(fā)明涉及智慧交通信息管理領域，特別是一種基于3dgis+bim的路網(wǎng)運營遠程病害診斷交互系統(tǒng)及方法。
背景技術：
養(yǎng)護管理信息化建設是能夠提高交通基建行業(yè)養(yǎng)護現(xiàn)代化水平的有效手段，能夠改善路網(wǎng)結構物的養(yǎng)護管理方式，有效地提高交通基建行業(yè)的養(yǎng)護管理水平及執(zhí)行效率。然而目前我國路網(wǎng)養(yǎng)護信息化水平相對較低，路網(wǎng)結構物養(yǎng)護運維管理存在如下問題：1）缺乏快速及時的評價、決策和管理手段；2)路網(wǎng)結構物養(yǎng)護管理方法缺乏統(tǒng)一模式、統(tǒng)一標準；3)缺乏對路網(wǎng)結構物病害、安全隱患快速診斷機制，缺少安全預防措施決策框架的深入研究；4)缺乏及時有效的結構物隱患排查機制，缺少預防性養(yǎng)護、管理對策；5)專家評審時未詳細了解現(xiàn)場實際情況，較多依靠工程經(jīng)驗判定，缺少針對性。過去路網(wǎng)一線養(yǎng)護管理人員在日常巡查過程中發(fā)現(xiàn)的結構物病害、運營安全隱患等，主要上報各地區(qū)營運管理中心養(yǎng)護工程部，對于需要及時進行專項檢查的結構物和隱患，則由地區(qū)營運管理中心委托有資質的檢測單位或委托部分專家現(xiàn)場實地考察等方式對結構物的病害狀況等進行檢查，最后出具檢查報告或意見實現(xiàn)對病害的診斷結果，并提出相應的處治措施。這種傳統(tǒng)的結構物養(yǎng)護管理模式，效率低下，信息從一線工程管理人員層層上傳，再根據(jù)檢測和診斷結果層層下傳，導致病害、運營隱患的確診時間久，可能存在病害持續(xù)發(fā)展，結構安全隱患逐漸增大的可能。隨著各地路網(wǎng)運營年限的增長，構物的安全隱患也隨之增加，伴隨著的對路網(wǎng)結構物的維養(yǎng)也越來越頻繁。隨著計算機信息化建設的飛速發(fā)展，可以利用有效數(shù)字檔案管理、信息資源數(shù)字化服務為路網(wǎng)的養(yǎng)護管理提供準確有效的支持依據(jù)。因此建設一套高水平、高要求、高效率的依托信息技術的路網(wǎng)運營遠程病害診斷交互系統(tǒng)，對于路網(wǎng)運營結構物的養(yǎng)護管理水平有重要意義。鑒于現(xiàn)有路網(wǎng)運營管理系統(tǒng)集成度不高，構建一種基于3dgis+bim的路網(wǎng)運營遠程病害診斷交互系統(tǒng)，將建筑信息模型（bim)與地理信息系統(tǒng)（gis）引入遠程病害診斷交互系統(tǒng)，能顯著提高路網(wǎng)養(yǎng)護管理的數(shù)字化、可視化、智能化水平。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是要解決上述的技術問題，提供一種基于3dgis+bim的路網(wǎng)運營遠程病害診斷交互系統(tǒng)及方法，該交互系統(tǒng)是一種數(shù)字化、可視化的路網(wǎng)運營結構物遠程病害診斷交互系統(tǒng)，其構合理，邏輯清晰，能同時適用于其他結構物、構造物集群的綜合養(yǎng)護管理，其包含軌道交通、綜合管廊、工民建、港口航運等工程領域，對其運營結構物進行遠程實時診斷，生成病害診斷報告，快速響應、及時采取應急預案，有效保障路網(wǎng)結構物運營安全，提高路網(wǎng)運營養(yǎng)護管理的效率。
為達到上述目的，本發(fā)明是按照以下技術方案實施的：
一種基于3dgis+bim的路網(wǎng)運營遠程病害診斷交互系統(tǒng)，包括電子化檔案管理模塊、3dgis+bim融合交互管理模塊、病害診斷交互模塊、手持終端、在線專家?guī)臁⒉『υ\斷報告及結構服役狀態(tài)評估報告生成模塊；其中：
所述3dgis+bim融合交互管理模塊，分別與所述病害診斷交互模塊、所述病害診斷報告及結構服役狀態(tài)評估報告生成模塊和所述電子化檔案管理模塊連接；
所述電子化檔案管理模塊，用于為所述3dgis+bim融合交互管理模塊及所述病害診斷交互模塊提供數(shù)據(jù)支撐；
所述手持終端，用于接收所述病害診斷交互模塊的指令信息，對現(xiàn)場病害信息進行檢查、記錄，同時其可經(jīng)由所述病害診斷交互模塊查詢結構物的電子化檔案等信息，現(xiàn)場結構物局部構件的編碼規(guī)則和所述3dgis+bim融合交互管理模塊中的bim模型構件的編碼規(guī)則一致，現(xiàn)場所記錄的病害影像資料能夠基于一致的編碼或id實現(xiàn)其與bim模型構件的一一對應關系，從而在所述3dgis+bim融合交互管理模塊中實時顯示結構物的病害信息、病害位置、影像的基本資料，對應病害構件著色顯示；
所述病害診斷交互模塊，與所述手持終端連接，用于接收所述手持終端所上傳的病害信息，針對病害信息和結構物歷史檔案進行討論交互，分析病害的原因、病害影響、病害處理方案以及交通疏導路線，所述病害診斷交互模塊與所述手持終端雙向通訊，用于下發(fā)指令至所述手持終端，引導現(xiàn)場人員對病害進行深入檢查或采取初步應急預案；
所述病害診斷報告及結構服役狀態(tài)評估報告生成模塊，通過對所述3dgis+bim融合交互管理模塊中匯總的病害基本信息，所述病害診斷交互模塊所上傳的診斷結果及專家意見，生成對病害事件信息的實時診斷報告；
所述在線專家?guī)?，與所述病害診斷交互模塊連接，用于輔助工程管理人員在對病害嚴重程度把握不準時，引入所述在線專家?guī)煨纬傻膶＜以\斷意見，及時提出應急處治措施和交通疏導方案，提供給相關養(yǎng)護單位進行維養(yǎng)的技術支持。
進一步，所述電子化檔案管理模塊包括路網(wǎng)運營構造物全壽命周期的信息資料，所述信息資料包括但不限于設計資料、施工資料、竣工資料、養(yǎng)護臺賬、檢測報告。
進一步，所述在線專家?guī)煊上嚓P領域技術專家組成，對急需處治的結構病害、直接影響運營安全的情況，在線響應專家不少于規(guī)范規(guī)定人數(shù)，針對所述病害診斷交互模塊所采集的實時病害信息以及結構物累積資料，所述在線專家?guī)炜芍苯硬殚?，在線技術專家進行遠程交互診斷，提供診斷結果和解決方案。
優(yōu)選地，所述手持終端為pda端手持設備或安裝有所述遠程病害診斷交互平臺app的普通智能手機，其用于記錄現(xiàn)場結構物病害的文字、影像、視頻等病害嚴重程度的具體描述。
進一步，所述實時診斷報告是相關專家對需要及時處理的病害進行遠程協(xié)助分析診斷后，對病害信息提出相關解決辦法，形成相應的診斷報告，提供給相關養(yǎng)護單位進行維養(yǎng)的技術支持，其中主要包括病害原因、病害影響以及病害的相關處理辦法，所述報告生成模塊將生成的診斷報告上傳至所述電子化檔案管理模塊，對報告進行存檔管理，以便在所述3dgis+bim融合交互管理模塊中實現(xiàn)診斷報告的快速查閱、歷史回顧，使整個病害遠程診斷流程具備可追溯性。
具體地，所述路網(wǎng)運營構造物包括但不限于橋梁、道路、隧道、邊坡。
基于上述一種基于3dgis+bim的路網(wǎng)運營遠程病害診斷交互系統(tǒng)提供一種基于3dgis+bim的路網(wǎng)運營遠程病害診斷交互系方法，包括以下步驟：
s1、通過電子化檔案管理模塊，將高速公路路網(wǎng)構造物全壽命周期信息資料匯集，為3dgis+bim融合交互管理模塊及病害診斷交互模塊提供數(shù)據(jù)支撐；
s2、基于s1所管理的電子化檔案，構建3dgis+bim融合交互管理模塊，所述3dgis+bim融合交互管理模塊作為后續(xù)各功能模塊的基礎并作為整套系統(tǒng)的展示平臺，所述3dgis+bim融合交互管理模塊的3dgis+bim的融合技術用于實現(xiàn)結構物bim模型在三維地理信息系統(tǒng)中的展現(xiàn)，靜態(tài)顯示包括地形、地物、道路、河流、地面構造物及沿線的有關設施，基于三維地形場景的交互式鳥瞰、飛行任意角度和方位旋轉顯示、無級縮放、快速無縫瀏覽，實現(xiàn)結構物與環(huán)境的一體化集成仿真；
s3、基于s2步驟所述3dgis+bim融合交互管理模塊，構建病害診斷交互模塊，實現(xiàn)模塊間的互聯(lián)互通，實現(xiàn)所述病害診斷交互模塊的病害診斷結果及處治方案在所述3dgis+bim融合交互管理模塊中的展示，所述3dgis+bim融合交互管理模塊可根據(jù)實際情況下發(fā)指令；
s4、基于s3步驟的所述病害診斷交互模塊，構建在線專家?guī)炷K，對急需處治的結構病害、直接影響運營安全的情況，由在線專家?guī)靺R集相關領域技術專家，對所述病害診斷交互模塊所采集的實時病害信息以及結構物累積資料進行遠程交互診斷，提供診斷結果和解決方案、出具專家意見，并回傳至所述病害診斷交互模塊，所述病害診斷交互模塊將診斷結果和解決方案上傳至所述3dgis+bim融合交互管理模塊，實現(xiàn)診斷結果和解決方案的展示；
s5、基于s3步驟的所述病害診斷交互模塊，構建手持終端模塊，所述手持終端模塊作為整套系統(tǒng)的信息采集端，是病害診斷交互模塊主要信息源之一，所述手持終端用于接收所述病害診斷交互模塊的指令信息，對現(xiàn)場病害進行針對性的檢查、記錄，用于記錄現(xiàn)場結構物病害的文字、影像、視頻等病害嚴重程度的具體描述，同時其可經(jīng)由所述病害診斷交互模塊查詢結構物的電子化檔案等信息；
s6、基于s5步驟的所述手持終端模塊所記錄的現(xiàn)場結構物病害的文字、影像、視頻等病害嚴重程度的具體描述，上傳至所述病害診斷交互模塊，對于常規(guī)病害，由在線工程師直接診斷，對于難以判定或急需處治的結構病害、直接影響運營安全的情況，經(jīng)由s4步驟的所述在線專家?guī)焯峁┰\斷結果和解決方案、出具專家意見；
s7、基于s5步驟的所述手持終端模塊所記錄的現(xiàn)場結構物病害的文字、影像、視頻等病害嚴重程度的具體描述，上傳至所述病害診斷交互模塊，經(jīng)由s3步驟模塊間的聯(lián)通屬性，在所述3dgis+bim融合交互管理模塊中實時顯示結構物的病害信息、病害位置、影像的基本資料，對應病害構件著色顯示，具體是通過所述手持終端模塊的現(xiàn)場結構物局部構件的編碼規(guī)則和所述3dgis+bim融合交互管理模塊中的bim模型構件的編碼規(guī)則一致，現(xiàn)場所記錄的病害影像資料能夠基于一致的編碼或id實現(xiàn)其與bim模型構件的一一對應關系；
s8、基于s6步驟的所述病害診斷交互模塊對病害的遠程診斷結果，將診斷結果和解決方案上傳至所述3dgis+bim融合交互管理模塊，實現(xiàn)所述病害診斷交互模塊的病害位置、嚴重程度、處治措施、疏導方案等信息，在三維場景中的實時展示、交互控制、誘導指令發(fā)布，同時通過所述3dgis+bim融合交互管理模塊，實現(xiàn)高清視頻監(jiān)控、機電設備的交互控制，實現(xiàn)應急預案的及時執(zhí)行；
s9、基于s8步驟的所述3dgis+bim融合交互管理模塊所接收及實時呈現(xiàn)的結構物病害的影像資料、病害嚴重程度的具體描述、病害位置、病害診斷結果、專家意見、處治方案，并由所述報告生成模塊生成結構物診斷報告及結構服役狀態(tài)評估報告，形成的診斷報告，提供給相關養(yǎng)護單位進行維養(yǎng)的技術支持，其中主要包括病害的原因、病害影響以及病害的相關處理辦法；
s10、基于s9步驟的所述報告生成模塊將生成的診斷報告上傳至所述電子化檔案管理模塊，對報告進行存檔管理，以便在所述3dgis+bim融合交互管理模塊中實現(xiàn)診斷報告的快速查閱、歷史回顧，使整個病害遠程診斷流程具備可追溯性。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明的交互系統(tǒng)是一種數(shù)字化、可視化的路網(wǎng)運營結構物遠程病害診斷交互系統(tǒng)，其構合理，邏輯清晰，能同時適用于其他結構物、構造物集群的綜合養(yǎng)護管理，其包含軌道交通、綜合管廊、工民建、港口航運等工程領域，對其運營結構物進行遠程實時診斷，生成病害診斷報告，快速響應、及時采取應急預案，有效保障路網(wǎng)結構物運營安全，提高路網(wǎng)運營養(yǎng)護管理的效率。以路網(wǎng)養(yǎng)護管理為例，同時適用于其他結構物、構造物集群的運營養(yǎng)護管理，能對路網(wǎng)運營結構物病害及道路安全隱患呈現(xiàn)于3dgis+bim融合交互平臺，進行遠程實時診斷，生成病害診斷報告，快速響應、及時采取應急預案，有效保障路網(wǎng)結構物運營安全，提高路網(wǎng)運營養(yǎng)護管理的效率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的模塊原理框圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步描述，在此發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
如圖1所示，本實施例的一種基于3dgis+bim的路網(wǎng)運營遠程病害診斷交互系統(tǒng)，包括電子化檔案管理模塊、3dgis+bim融合交互管理模塊、病害診斷交互模塊、手持終端、在線專家?guī)?、病害診斷報告及結構服役狀態(tài)評估報告生成模塊；其中：
所述3dgis+bim融合交互管理模塊，分別與所述病害診斷交互模塊、所述病害診斷報告及結構服役狀態(tài)評估報告生成模塊和所述電子化檔案管理模塊連接；
所述電子化檔案管理模塊，用于為所述3dgis+bim融合交互管理模塊及所述病害診斷交互模塊提供數(shù)據(jù)支撐；
所述手持終端，用于接收所述病害診斷交互模塊的指令信息，對現(xiàn)場病害信息進行檢查、記錄，同時其可經(jīng)由所述病害診斷交互模塊查詢結構物的電子化檔案等信息，現(xiàn)場結構物局部構件的編碼規(guī)則和所述3dgis+bim融合交互管理模塊中的bim模型構件的編碼規(guī)則一致，現(xiàn)場所記錄的病害影像資料能夠基于一致的編碼或id實現(xiàn)其與bim模型構件的一一對應關系，從而在所述3dgis+bim融合交互管理模塊中實時顯示結構物的病害信息、病害位置、影像的基本資料，對應病害構件著色顯示；
所述病害診斷交互模塊，與所述手持終端連接，用于接收所述手持終端所上傳的病害信息，針對病害信息和結構物歷史檔案進行討論交互，分析病害的原因、病害影響、病害處理方案以及交通疏導路線，所述病害診斷交互模塊與所述手持終端雙向通訊，用于下發(fā)指令至所述手持終端，引導現(xiàn)場人員對病害進行深入檢查或采取初步應急預案；
所述病害診斷報告及結構服役狀態(tài)評估報告生成模塊，通過對所述3dgis+bim融合交互管理模塊中匯總的病害基本信息，所述病害診斷交互模塊所上傳的診斷結果及專家意見，生成對病害事件信息的實時診斷報告；
所述在線專家?guī)?，與所述病害診斷交互模塊連接，用于輔助工程管理人員在對病害嚴重程度把握不準時，引入所述在線專家?guī)煨纬傻膶＜以\斷意見，及時提出應急處治措施和交通疏導方案，提供給相關養(yǎng)護單位進行維養(yǎng)的技術支持。
另外，本實施例中，所述電子化檔案管理模塊包括路網(wǎng)運營構造物全壽命周期的信息資料，所述信息資料包括但不限于設計資料、施工資料、竣工資料、養(yǎng)護臺賬、檢測報告。
另外，本實施例中，所述在線專家?guī)煊上嚓P領域技術專家組成，對急需處治的結構病害、直接影響運營安全的情況，在線響應專家不少于規(guī)范規(guī)定人數(shù)，針對所述病害診斷交互模塊所采集的實時病害信息以及結構物累積資料，所述在線專家?guī)炜芍苯硬殚啠诰€技術專家進行遠程交互診斷，提供診斷結果和解決方案。
另外，本實施例中，所述手持終端為pda端手持設備或安裝有所述遠程病害診斷交互平臺app的普通智能手機，其用于記錄現(xiàn)場結構物病害的文字、影像、視頻等病害嚴重程度的具體描述。
另外，本實施例中，所述實時診斷報告是相關專家對需要及時處理的病害進行遠程協(xié)助分析診斷后，對病害信息提出相關解決辦法，形成相應的診斷報告，提供給相關養(yǎng)護單位進行維養(yǎng)的技術支持，其中主要包括病害原因、病害影響以及病害的相關處理辦法，所述報告生成模塊將生成的診斷報告上傳至所述電子化檔案管理模塊，對報告進行存檔管理，以便在所述3dgis+bim融合交互管理模塊中實現(xiàn)診斷報告的快速查閱、歷史回顧，使整個病害遠程診斷流程具備可追溯性。
另外，本實施例中，所述路網(wǎng)運營構造物包括但不限于橋梁、道路、隧道、邊坡。
基于上述一種基于3dgis+bim的路網(wǎng)運營遠程病害診斷交互系統(tǒng)提供一種基于3dgis+bim的路網(wǎng)運營遠程病害診斷交互系方法，包括以下步驟：
s1、通過電子化檔案管理模塊，將高速公路路網(wǎng)構造物全壽命周期信息資料匯集，為3dgis+bim融合交互管理模塊及病害診斷交互模塊提供數(shù)據(jù)支撐；
s2、基于s1所管理的電子化檔案，構建3dgis+bim融合交互管理模塊，所述3dgis+bim融合交互管理模塊作為后續(xù)各功能模塊的基礎并作為整套系統(tǒng)的展示平臺，所述3dgis+bim融合交互管理模塊的3dgis+bim的融合技術用于實現(xiàn)結構物bim模型在三維地理信息系統(tǒng)中的展現(xiàn)，靜態(tài)顯示包括地形、地物、道路、河流、地面構造物及沿線的有關設施，基于三維地形場景的交互式鳥瞰、飛行任意角度和方位旋轉顯示、無級縮放、快速無縫瀏覽，實現(xiàn)結構物與環(huán)境的一體化集成仿真；
s3、基于s2步驟所述3dgis+bim融合交互管理模塊，構建病害診斷交互模塊，實現(xiàn)模塊間的互聯(lián)互通，實現(xiàn)所述病害診斷交互模塊的病害診斷結果及處治方案在所述3dgis+bim融合交互管理模塊中的展示，所述3dgis+bim融合交互管理模塊可根據(jù)實際情況下發(fā)指令；
s4、基于s3步驟的所述病害診斷交互模塊，構建在線專家?guī)炷K，對急需處治的結構病害、直接影響運營安全的情況，由在線專家?guī)靺R集相關領域技術專家，對所述病害診斷交互模塊所采集的實時病害信息以及結構物累積資料進行遠程交互診斷，提供診斷結果和解決方案、出具專家意見，并回傳至所述病害診斷交互模塊，所述病害診斷交互模塊將診斷結果和解決方案上傳至所述3dgis+bim融合交互管理模塊，實現(xiàn)診斷結果和解決方案的展示；
s5、基于s3步驟的所述病害診斷交互模塊，構建手持終端模塊，所述手持終端模塊作為整套系統(tǒng)的信息采集端，是病害診斷交互模塊主要信息源之一，所述手持終端用于接收所述病害診斷交互模塊的指令信息，對現(xiàn)場病害進行針對性的檢查、記錄，用于記錄現(xiàn)場結構物病害的文字、影像、視頻等病害嚴重程度的具體描述，同時其可經(jīng)由所述病害診斷交互模塊查詢結構物的電子化檔案等信息；
s6、基于s5步驟的所述手持終端模塊所記錄的現(xiàn)場結構物病害的文字、影像、視頻等病害嚴重程度的具體描述，上傳至所述病害診斷交互模塊，對于常規(guī)病害，由在線工程師直接診斷，對于難以判定或急需處治的結構病害、直接影響運營安全的情況，經(jīng)由s4步驟的所述在線專家?guī)焯峁┰\斷結果和解決方案、出具專家意見；
s7、基于s5步驟的所述手持終端模塊所記錄的現(xiàn)場結構物病害的文字、影像、視頻等病害嚴重程度的具體描述，上傳至所述病害診斷交互模塊，經(jīng)由s3步驟模塊間的聯(lián)通屬性，在所述3dgis+bim融合交互管理模塊中實時顯示結構物的病害信息、病害位置、影像的基本資料，對應病害構件著色顯示，具體是通過所述手持終端模塊的現(xiàn)場結構物局部構件的編碼規(guī)則和所述3dgis+bim融合交互管理模塊中的bim模型構件的編碼規(guī)則一致，現(xiàn)場所記錄的病害影像資料能夠基于一致的編碼或id實現(xiàn)其與bim模型構件的一一對應關系；
s8、基于s6步驟的所述病害診斷交互模塊對病害的遠程診斷結果，將診斷結果和解決方案上傳至所述3dgis+bim融合交互管理模塊，實現(xiàn)所述病害診斷交互模塊的病害位置、嚴重程度、處治措施、疏導方案等信息，在三維場景中的實時展示、交互控制、誘導指令發(fā)布，同時通過所述3dgis+bim融合交互管理模塊，實現(xiàn)高清視頻監(jiān)控、機電設備的交互控制，實現(xiàn)應急預案的及時執(zhí)行；
s9、基于s8步驟的所述3dgis+bim融合交互管理模塊所接收及實時呈現(xiàn)的結構物病害的影像資料、病害嚴重程度的具體描述、病害位置、病害診斷結果、專家意見、處治方案，并由所述報告生成模塊生成結構物診斷報告及結構服役狀態(tài)評估報告，形成的診斷報告，提供給相關養(yǎng)護單位進行維養(yǎng)的技術支持，其中主要包括病害的原因、病害影響以及病害的相關處理辦法；
s10、基于s9步驟的所述報告生成模塊將生成的診斷報告上傳至所述電子化檔案管理模塊，對報告進行存檔管理，以便在所述3dgis+bim融合交互管理模塊中實現(xiàn)診斷報告的快速查閱、歷史回顧，使整個病害遠程診斷流程具備可追溯性。
本發(fā)明的技術方案不限于上述具體實施例的限制，凡是根據(jù)本發(fā)明的技術方案做出的技術變形，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。