基于ICE的隧道仿真監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隧道的建設(shè)為地區(qū)、城市交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展提供了一種有效的方式。公路、鐵路、海底隧道的開鑿,為原先車輛也許根本無法通行的地區(qū)開通了可以與物資豐富的大中型城市連接的橋梁,直接的改善了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)以及生活狀況;同時(shí),隧道本身與外界的環(huán)境具有相對的隔絕性,正因?yàn)槿绱?隧道交通有時(shí)候恰恰可以免受一些突發(fā)的氣象變化、災(zāi)害帶來的運(yùn)輸延誤,甚至是終止的風(fēng)險(xiǎn)。
　　在運(yùn)輸干線上,隧道屬于特殊路段,隧道內(nèi)部由于空間環(huán)境狹窄、自然光源不充足、視野相對不夠清

2、晰,在這些不定因素的干擾下運(yùn)行,存在著潛在的交通安全隱患。由于隧道路段的空間相對的隔絕性,也使得車輛尾氣得不到及時(shí)、徹底的排放,這樣一來造成的隧道空間空氣質(zhì)量的惡化,能耗也遠(yuǎn)高于普通的路段的運(yùn)營能耗。
　　為了能夠使隧道安全、環(huán)保、高效、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的運(yùn)行,隧道監(jiān)控系統(tǒng)就成為了保證隧道交通暢通與環(huán)保所必不可少的工程設(shè)施。
　　仿真監(jiān)控是指將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)場信息監(jiān)控領(lǐng)域。作為自動控制方向的研究熱點(diǎn),其目的是通過提供高度友好

3、的人機(jī)交互方式,實(shí)時(shí)的三維空間表現(xiàn)能力,使工作人員在監(jiān)控中心對計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作的效果能夠近似于趕赴現(xiàn)場進(jìn)行的監(jiān)測處理。
　　長達(dá)數(shù)千米的隧道的內(nèi)部及周邊的各種儀器設(shè)備,包括交通控制設(shè)備、照明設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、信息發(fā)布設(shè)備、緊急電話與廣播設(shè)備、監(jiān)控?cái)z像設(shè)備、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備等多達(dá)數(shù)千個(gè)設(shè)備測點(diǎn)。基于以上情況,不論是采用人工還是傳統(tǒng)監(jiān)控模式,都將是一項(xiàng)非常耗時(shí)耗力的龐大工程。將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到監(jiān)測控制領(lǐng)域成為了必然的趨勢,可以在很大程度上

4、高效集成化的處理監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),降低成本,提高效率。
　　當(dāng)前的隧道監(jiān)控系統(tǒng)大都采用二維系統(tǒng),無法直觀的體現(xiàn)垂直方向的信息,交互性以及表現(xiàn)力均欠佳,系統(tǒng)使用不靈活,對操作人員要求較高。
　　因此,本文首次將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入到隧道監(jiān)控領(lǐng)域,設(shè)計(jì)了一套隧道仿真監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)重點(diǎn)研究了ICE面向?qū)ο蟮闹虚g件平臺,并將其應(yīng)用到異構(gòu)三維仿真系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;功能上,實(shí)現(xiàn)了在三維隧道場景中,設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)更新以及交通、火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案的詳盡展示