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原文传递一种基于BIM技术的公路安全评价方法及系统

专利名称：	一种基于BIM技术的公路安全评价方法及系统
摘要：	本发明涉及BIM技术领域，尤其涉及一种基于BIM技术的公路安全评价方法及系统；方法包括以下步骤：S1、针对不同线形的路段分别进行运行速度的自动计算；S2、根据计算结果采用相邻路段运行速度协调性评价方法和同一路段运行速度与设计速度协调性综合评价方法进行运行速度智能评价；S3、利用BIM技术实现在三维空间中实时模拟车辆；S4、利用BIM三维空间对公路长下坡路段进行车辆模拟演示，从而对公路长下坡路段进行安全评价；将BIM技术进行车辆模拟与安全性能评价相结合，能够更加直观的、真实的进行安全评价。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国公路工程咨询集团有限公司;广州市高速公路有限公司
发明人：	闫向阳;孟园英;赵晓峰;杜博英
专利状态：	有效
申请日期：	2023-10-09T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202311296738.2
公开号：	CN117034435A
代理机构：	北京精金石知识产权代理有限公司
代理人：	刘艳华
分类号：	G06F30/13;G06F30/20;G08G1/01;G06F119/08;G;G06;G08;G06F;G08G;G06F30;G08G1;G06F119;G06F30/13;G06F30/20;G08G1/01;G06F119/08
申请人地址：	100089 北京市海淀区西三环北路昌运宫17号;
主权项：	1.一种基于BIM技术的公路安全评价方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、针对不同线形的路段分别进行运行速度的自动计算； S2、根据S1步骤中所得到的计算结果进行运行速度智能评价，采用相邻路段运行速度协调性评价方法和同一路段运行速度与设计速度协调性综合评价方法进行运行速度智能评价； S3、利用BIM技术实现在三维空间中实时模拟车辆，车辆按照S1步骤所计算出的运行速度动态行驶，并结合S2步骤找出相邻路段运行速度协调性不良或同一路段运行速度与设计速度协调性不良路段； S4、利用BIM三维空间对公路长下坡路段进行车辆模拟演示，从而对公路长下坡路段进行安全评价。 2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的公路安全评价方法，其特征在于，S3具体包括以下步骤： S301、进行视距参数动态标定，视距包括基本路段停车视距、中央分隔带视距和隧道路段的两侧停车视距； S302、动态设置驾驶人的试点高度，所设定的试点高度的参数具体包括视线长度、视线高度、目标高度和视线偏移； S303、创建真实的道路路域环境，包括沿线地形、地物以及沿线重点结构物，模拟车辆真实运行环境。 3.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的公路安全评价方法，其特征在于，S4具体包括以下步骤： S401、检验路段平均纵坡，当路段两端的高度差为200-500m时，平均纵坡不大于5.5%的路段评价为好，平均纵坡大于5.5%的路段评价为不良；当路段两端的高度差大于500m时，平均纵坡不大于5%的路段评价为好，平均纵坡大于5%的路段评价为不良； S402、建立车辆制动器温度模型，计算制动鼓温度，制动鼓温度评价标准为：小于等于260为安全，超出260/>为不安全； S403、在S401步骤中评价为好的路段上进行车辆模拟演示，同时根据S402步骤中建立的车辆制动器温度模型对车辆制动鼓的温度进行实时计算，并在路段上标记出车辆制动鼓温度为不安全的路段； S404、在该长下坡路段未被标记为车辆制动鼓温度为不安全路段上，同时右侧视距良好的路段上设置避险车道。 4.根据权利要求3所述的一种基于BIM技术的公路安全评价方法，其特征在于，车辆制动器温度模型为: 上式中，表示制动鼓初始温度，/>表示为货车制动器耗热能速率，/>表示为制动鼓与空气间的对流换热系数，/>表示制动鼓外表面积，/>表示环境温度，/>表示制动鼓质量，/>表示制动鼓比热容，t表示行驶时间，/>表示动能变化值。 5.根据权利要求3所述的一种基于BIM技术的公路安全评价方法，其特征在于，所述平均纵坡按照下述公式进行计算：上式中，表示平均纵坡；L表示路段长度；H表示路段两端的高度差。 6.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的公路安全评价方法，其特征在于，S1步骤具体包括以下步骤： S101、进行分析单元的划分，将道路划分为六种分析单元，分别为平直路段、平曲线路段、纵坡路段、弯坡组合路段、隧道路段和互通式立体交叉路段； S102、进行关键指标选取，所选取的指标包括初始运行速度、期望速度也为最高运行速度、最低运行速度和加速度； S103、针对不用分析单元建立不同的计算模型，具体包括平直路段计算模型、平曲线路段计算模型、纵坡路段计算模型、弯坡组合路段计算模型、隧道路段计算模型和互通式立体交叉路段计算模型，通过上述计算模型进行运行速度计算。 7.根据权利要求6所述的一种基于BIM技术的公路安全评价方法，其特征在于，所述平直路段为半径大于1000米，纵坡小于3%的路段；所述平曲线路段为半径不大于1000米，纵坡小于3%的路段；所述纵坡路段为半径大于1000米，纵坡大于3%的路段；所述弯坡组合路段为半径不大于1000米，纵坡大于3%的路段；所述隧道路段为驶入隧道洞口前200米至驶出隧道洞口100米的路段；所述互通式立体交叉路段包括互通区路段和匝道路段，所述互通区路段为减速车道渐变段起点至加速车道渐变段终点之间的路段，所述匝道路段为匝道与主线连接点到匝道终点之间的路段。 8.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的公路安全评价方法，其特征在于，S2中所述的相邻路段运行速度协调性评价方法为：采用相邻路段运行速度差值的绝对值及运行速度梯度的绝对值进行评价；对于高速公路、一级公路而言，评价等级分为三级，分别为好、较好、不良，当运行速度差值的绝对值小于且运行速度梯度的绝对值小于等于时评价为好，当运行速度差值的绝对值大于等于/>还小于/>且运行速度梯度的绝对值小于等于/>时评价为较好，当运行速度差值的绝对值大于等于/>或运行速度梯度的绝对值大于/>时评价为不良；对于二级公路、三级公路而言，评价等级分为两级，分别为好、不良，当运行速度差值的绝对值小于且运行速度梯度的绝对值小于等于/>时评价为好，当运行速度差值的绝对值大于等于/>且运行速度梯度的绝对值大于/>时评价为不良。 9.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的公路安全评价方法，其特征在于，S2中所述的同一路段运行速度与设计速度协调性综合评价方法为：采用同一路段运行速度与设计速度的差值进行评价，评价等级分为两级，分别为好、不良，当同一路段运行速度与设计速度的差值小于时评价为好，当同一路段运行速度与设计速度的差值大于等于时评价为不良。 10.使用上述权利要求1-9中任一项所述的一种基于BIM技术的公路安全评价方法运行的一种基于BIM技术的公路安全评价系统，其特征在于，包括显示屏、运行速度计算模块、运行速度评价模块、车辆行驶模拟模块、车辆制动性能分析模块和输出模块；所述运行速度计算模块用于进行车辆运行速度的计算；所述运行速度评价模块用于对所述运行速度计算模块所计算出的运行速度进行评价；所述车辆行驶模拟模块用于采用BIM技术进行车辆的模拟演示；所述车辆制动性能分析模块用于对模拟演示中车辆的制动鼓温度进行实时计算；所述显示屏用于显示车辆模拟过程、实时显示制动鼓温度、显示运行速度结果的线形图和表格、显示不同车型的温度测算表和测算图。
所属类别：	发明专利