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基于VR的隧道辅助管控系统研究
| 论文题名： | 基于VR的隧道辅助管控系统研究 |
| 关键词： | 隧道监测;虚拟现实;Unity3D;MySql数据库 |
| 摘要： | 隧道监测数据是隧道运营管理的重要依据，监测数据的可视化效果直接影响管控人员的决策效率，良好的表现形式能够有效提高公路隧道运营管控效率。当前隧道监测数据日趋立体化、精确化，但监测平台表现形式较为单一、人机交互不够友好。且隧道仿真和可视化研究多应用于设计、施工和事故后分析方面，研究成果难以直接应用于隧道运营阶段。 在交通工程领域的虚拟现实(VirtualReality,VR)应用发展下，本文提出了基于VR的隧道辅助管控系统。使用VR技术将运营阶段的监测数据在虚拟场景中进行三维可视化，为管控人员提供一种友好的人机交互方法和沉浸式的监控方式。相比传统的监测数据表现形式，这种可视化方式表现形式灵活、直观、操作简单、可扩展性强。论文的主要工作包括： （1）从虚拟现实技术、交通仿真理论、A?路径规划和MySql数据库方面，对系统进行需求分析和可行性分析，根据分析结果对系统的逻辑和功能架构进行设计，并分别对系统的子功能模块及其对应的数据库进行设计。 （2）构建隧道外部环境、隧道结构、隧道机电设备、交通工具和其他设施设备的模型，完成隧道三维环境和内部照明系统、通风系统及监控系统搭建集成。在三维环境中，实现隧道内自由漫游功能、隧道内设备动态展示功能、隧道内交通流的参数仿真和测点仿真功能、隧道特殊事件仿真功能。其中特殊事件非数值摸拟地完成隧道典型火灾仿真功能、隧道障碍交通仿真功能和隧道裂缝/脱落仿真功能。 （3）对系统进行功能性测试和非功能性测试，从隧道自由漫游模块、隧道设备动态展示模块、隧道交通仿真模块和特殊事件仿真模块方面，分别给出功能测试的相关设计原则，为各模块编写功能测试用例；从系统性能、安全性、兼容性和稳定性等方面，编写非功能测试用例，并给出了各测试用例的测试结果。 测试结果表明本文设计开发的基于VR的隧道辅助管控系统功能完整，具有较好的系统性能、安全性、兼容性和稳定性，能够在运营期间辅助隧道管理人员进行决策，具有实际的应用价值。 |
| 作者： | 喻子鑫 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 梁华刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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