道路交通科技大賽作品申報(bào)書(shū)-免費(fèi)閱讀
【正文】 推薦者情況（1）姓 名何民性別男年齡42職稱教授工作單位昆明理工大學(xué)交通工程學(xué)院通訊地址云南省昆明市呈貢大學(xué)城景明南路昆明理工大學(xué)郵政編碼650500單位電話住宅電話推薦者所在單位簽章 （簽章） 2015年4月15日請(qǐng)對(duì)申報(bào)者申報(bào)情況的真實(shí)性做出闡述申報(bào)情況屬實(shí)，系統(tǒng)功能基本實(shí)現(xiàn)，同意推薦。其次，對(duì)生成的線形方案往往缺乏有效的驗(yàn)證手段。西南交通大學(xué)的王抵教授提出了主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的綜合優(yōu)化，基于綜合優(yōu)化思想提出并驗(yàn)證了“線路標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)地形，固定設(shè)備與移動(dòng)設(shè)備協(xié)調(diào)配套”的線路設(shè)計(jì)方法。T公司的CARD／1等軟件，國(guó)內(nèi)則有緯地、EICAD、RDCAD、捷力軟件、路線大師等，國(guó)外軟件一般自成獨(dú)立系統(tǒng)、龐大且功能多，但在規(guī)范和使用習(xí)慣上不能完全滿足國(guó)內(nèi)用戶要求，國(guó)內(nèi)軟件則針對(duì)性強(qiáng)、沒(méi)有獨(dú)立的制圖環(huán)境，基本上基于AutoCAD建立。本系統(tǒng)基于虛擬三維地理環(huán)境構(gòu)建復(fù)雜地形條件下的公路交互式的選線方法能進(jìn)一步減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，通過(guò)自動(dòng)生成、評(píng)價(jià)、篩選，對(duì)選線結(jié)果的優(yōu)化有顯著效果，對(duì)保障設(shè)計(jì)線形的安全性、經(jīng)濟(jì)性及規(guī)范性具有重大意義。二、技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)1）能夠快速構(gòu)建公路選線的三維虛擬環(huán)境，該平臺(tái)利用散點(diǎn)高程數(shù)據(jù)，采用生長(zhǎng)算法構(gòu)建地形三角網(wǎng)，將與地形數(shù)據(jù)相匹配的影像數(shù)據(jù)與地形準(zhǔn)確疊加，為選線人員提供逼真效果的線形方案設(shè)計(jì)平臺(tái)。利用其底層圖像渲染功能，本系統(tǒng)能高效便捷地實(shí)現(xiàn)了三維可視化，保證了選線環(huán)節(jié)的科學(xué)性及先進(jìn)性。大大提高軟件的運(yùn)行速度。本系統(tǒng)將在線形方案的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，基于Vissim仿真平臺(tái)與駕駛模擬系統(tǒng)，提取與交通運(yùn)行相關(guān)的安全性和運(yùn)行評(píng)價(jià)參數(shù)，對(duì)線形方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真評(píng)價(jià)，為設(shè)計(jì)人員的線形方案決策提供可靠依據(jù)，從而提高線形方案的經(jīng)濟(jì)性和安全性。將線形方案的道路和地形模型輸出為OpenFlight仿真模型數(shù)據(jù)庫(kù)格式。 系統(tǒng)中主要模塊的實(shí)現(xiàn)原理如下：1）三維虛擬選線環(huán)境構(gòu)建①基于DEM和衛(wèi)片紋理構(gòu)建虛擬地形環(huán)境，基于公路勘測(cè)理論，準(zhǔn)確計(jì)算公路各組成部分的三維坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)公路與地形模型的準(zhǔn)確銜接。R 是 □否 （部門簽章） 2015年 4月 15日院、系負(fù)責(zé)人意見(jiàn)本作品是否為2014第九屆大學(xué)生交通科技大賽之后立項(xiàng)，2015年5月之前完成的課外學(xué)術(shù)科技或社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)成果。2．表內(nèi)項(xiàng)目填寫(xiě)時(shí)一律用鋼筆/水筆或打印，字跡要端正、清楚，此申報(bào)書(shū)復(fù)印有效。7．其他參賽事宜請(qǐng)向本校競(jìng)賽組織協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)咨詢。從而提高新建或改建道路線形方案的設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。圖3. 線形方案自動(dòng)生成3） 線形方案評(píng)價(jià)為提高線形方案設(shè)計(jì)質(zhì)量，改變傳統(tǒng)線形方案評(píng)價(jià)指標(biāo)單一等缺陷，本系統(tǒng)在保留原有經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，新增線形方案的仿真評(píng)價(jià)功能，如圖4。2）自動(dòng)生成和人機(jī)交互相結(jié)合的線形方案設(shè)計(jì)方式盡管我國(guó)交通部門已開(kāi)發(fā)了若干公路路線CAD系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)大多在原有的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用CAD系統(tǒng)來(lái)提高人工擬定路線后的計(jì)算和繪圖的效率，而對(duì)于原始參數(shù)的獲取、線形方案的選擇、設(shè)計(jì)結(jié)果的優(yōu)化和比選，缺乏與選線人員人機(jī)交互式的交流。②本系統(tǒng)采用基于蟻群算法的縱斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，在初始縱斷面方案基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了蟻群算法在縱斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，解決了縱斷面連續(xù)優(yōu)化的問(wèn)題。本系統(tǒng)可將線形方案輸出為AUTOCAD文件，將地形及道路模型輸出為較通用的OpenFlight格式等，所生成的模型數(shù)據(jù)通用性好，具有較強(qiáng)的移植性，便于二次編輯及修改，實(shí)現(xiàn)輸入與輸出數(shù)據(jù)的共享。三、提供了VISSIM仿真道路和OpenFlight仿真模型數(shù)據(jù)接口，可利用通用仿真軟件對(duì)線形方案進(jìn)行仿真評(píng)價(jià)VISSIM提供了優(yōu)化的操作界面和簡(jiǎn)單流暢的自動(dòng)化流程，使各級(jí)用戶方便地通過(guò)仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)交通組織方案的設(shè)計(jì)、優(yōu)化、評(píng)估工作，以解決各類復(fù)雜的交通組織設(shè)計(jì)問(wèn)題，提高交通決策的科學(xué)化水平，具有一定的客觀性和可操作性，結(jié)合交通工程學(xué)院現(xiàn)有的駕駛模擬系統(tǒng)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可針對(duì)線形方案組織沉浸感強(qiáng)的駕駛模擬實(shí)驗(yàn)，以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，可以為交通管理部門提供有力的決策依據(jù)。四、推廣前景、市場(chǎng)分析及經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)1）項(xiàng)目研究將在一定程度上改變目前公路選線中存在的設(shè)計(jì)方案有限、決策周期長(zhǎng)、評(píng)價(jià)指標(biāo)單一、設(shè)計(jì)勞動(dòng)強(qiáng)度大以及采用方案難以有效論證等問(wèn)題，進(jìn)一步提高我國(guó)道路勘測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)的現(xiàn)代化水平。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究者進(jìn)行了不倦的探索。3 智能化、自動(dòng)化設(shè)計(jì)方法為改變現(xiàn)有選線方法完全依賴于設(shè)計(jì)人員自身技能水平的手工作業(yè)方式，國(guó)內(nèi)外研究者提出了多種解決方法，包括基于優(yōu)化技術(shù)、知識(shí)工程和虛擬環(huán)境鐵路選線等方法。此外，國(guó)內(nèi)的一些利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的
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