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基于ICE的隧道仿真监控系统的设计与实现
| 论文题名： | 基于ICE的隧道仿真监控系统的设计与实现 |
| 关键词： | 仿真监控系统;虚拟现实;中间件平台;隧道场景 |
| 摘要： | 隧道的建设为地区、城市交通运输业的发展提供了一种有效的方式。公路、铁路、海底隧道的开凿,为原先车辆也许根本无法通行的地区开通了可以与物资丰富的大中型城市连接的桥梁,直接的改善了当地的经济以及生活状况;同时,隧道本身与外界的环境具有相对的隔绝性,正因为如此,隧道交通有时候恰恰可以免受一些突发的气象变化、灾害带来的运输延误,甚至是终止的风险。 在运输干线上,隧道属于特殊路段,隧道内部由于空间环境狭窄、自然光源不充足、视野相对不够清晰,在这些不定因素的干扰下运行,存在着潜在的交通安全隐患。由于隧道路段的空间相对的隔绝性,也使得车辆尾气得不到及时、彻底的排放,这样一来造成的隧道空间空气质量的恶化,能耗也远高于普通的路段的运营能耗。 为了能够使隧道安全、环保、高效、经济、稳定的运行,隧道监控系统就成为了保证隧道交通畅通与环保所必不可少的工程设施。 仿真监控是指将虚拟现实技术应用到现场信息监控领域。作为自动控制方向的研究热点,其目的是通过提供高度友好的人机交互方式,实时的三维空间表现能力,使工作人员在监控中心对计算机进行操作的效果能够近似于赶赴现场进行的监测处理。 长达数千米的隧道的内部及周边的各种仪器设备,包括交通控制设备、照明设备、通风设备、信息发布设备、紧急电话与广播设备、监控摄像设备、环境质量监测设备等多达数千个设备测点。基于以上情况,不论是采用人工还是传统监控模式,都将是一项非常耗时耗力的庞大工程。将计算机技术应用到监测控制领域成为了必然的趋势,可以在很大程度上高效集成化的处理监控数据,降低成本,提高效率。 当前的隧道监控系统大都采用二维系统,无法直观的体现垂直方向的信息,交互性以及表现力均欠佳,系统使用不灵活,对操作人员要求较高。 因此,本文首次将虚拟现实技术引入到隧道监控领域,设计了一套隧道仿真监控系统,该系统重点研究了ICE面向对象的中间件平台,并将其应用到异构三维仿真系统进行数据通信;功能上,实现了在三维隧道场景中,设备状态的实时更新以及交通、火灾应急预案的详尽展示。相较于二维监控系统,更生动、灵活的呈现隧道内部及周边环境,为隧道的稳定、安全通行提供技术支持。可以直观、实时地监控隧道交通状况、设备运行状态,及时发现并排除异常情况,为突发事件的迅捷、正确决策提供可视化工具;大大提高了隧道监控系统的易操作性及实用性。 |
| 作者： | 边少君 |
| 专业： | 地图学与地理信息系统 |
| 导师： | 陈戈 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国海洋大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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