CN107194581A - 一种基于3d技术的机场应急调度管控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于3D技术的机场应急调度管控系统及方法，其特征在于：至少包括：总控终端，与总控终端进行数据交互的接收终端；其中：所述控制终端包括总控服务器和通信模块，在所述总控服务器内存储有机场的地形数据库、3D模型数据库、以及指令数据库；所述接收终端有多个，每个接收终端包括终端服务器、通信模块、以及显示模块；所述接收终端包括消防终端、救护终端、安保终端、以及拖车终端；所述指令数据库内设有：消防状态指令、救护状态指令、安保状态指令、以及车辆管理指令。该发明以直观简洁的3D可视化机场应急预案为机场及相关管理部门提供直观的决策依据，对提高机场工作效率有重要的意义。

Description

一种基于3D技术的机场应急调度管控系统及方法

技术领域

本发明涉及民航安全技术领域，特别是涉及一种基于3D技术的机场应急调度管控系统及方法。

背景技术

近年来机场突发事件的报道增多，使人们对机场突发事件的关注程度逐渐提升。由于机场应急预案的种类繁多，纸质版的应急预案在紧急情况下难以给机场工作人员和应急救援人员留下直观的印象，无法快速高效给出直接的指导方案，不可避免地会出现由于救援处理方案不清或秩序混乱导致事故处理不及时而造成更严重的损失。因此，直观简洁的3D可视化机场应急预案为机场及相关管理部门提供直观的决策依据，对提高机场工作效率有重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于3D技术的机场应急调度管控系统及方法。该发明以直观简洁的3D可视化机场应急预案为机场及相关管理部门提供直观的决策依据，对提高机场工作效率有重要的意义。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种基于3D技术的机场应急调度管控系统，至少包括：

总控终端，

与总控终端进行数据交互的接收终端；其中：

所述控制终端包括总控服务器和通信模块，在所述总控服务器内存储有机场的地形数据库、3D模型数据库、以及指令数据库；所述接收终端有多个，每个接收终端包括终端服务器、通信模块、以及显示模块；所述接收终端包括消防终端、救护终端、安保终端、以及拖车终端；所述指令数据库内设有：消防状态指令、救护状态指令、安保状态指令、以及车辆管理指令。

作为优选，本发明还采用了如下的技术方案：

进一步：所述3D模型数据库内包括消防车模型、救护车模型、警车模型、拖车模型。

一种基于3D技术的机场应急调度管控系统的方法，包括如下步骤：

步骤一、结合机场跑道、滑行道、机位信息及航行通告中涉及到的相关资源的原子符号，把其中行为指令进行标记分组，行为指令包括位置、行为、时间，再进一步划分组合成短语指令，检查无执行错误后，优化执行方案，形成一套以应急预案为基础的范式语法；

步骤二、以机场地理信息为基础，建立机场飞行区及航站楼3D模型，根据机场应急预案，以机场GIS为基础，对飞机以及各种机场专用车辆建模，完成3D动态化展示，实现应急预案的可视化，建立3D模型之后，实现应急预案的动态展示，及模拟演练；

步骤三、通过在3D GIS中加载相关区域环境数据，实现对目标机场及周边地理环境的直观展示，在出现各种类型的紧急情况时，分析各应急预案，计算出最小影响区域及关联关系，并对涉及区域进行优化，找出最优方案并给出可视化的具体行动方案。

一种基于3D技术的机场应急调度管控系统的方法，包括如下步骤：

步骤101、准备工作：具体为：

在总控终端内建立skyline平台，在总控终端内利用3dsmax软件制作3D模型数据库，同时将指令数据库导入总控终端内；

步骤102、根据事件发生的类型，调取特定的指令数据库；具体为：

将事件分为三类：通知类型，即发生紧急情况后，通知特定部门；移动类型，即部门接到应急指令后，派出救援车辆赶赴现场；条件类型，即指挥人员或某类车辆在某个时间范围内到达事故现场；

所述通知类型对应于通知指令Inform(Dp)函数；利用接收终端与总控终端的通信，在接收终端上显示总控终端需要通知接收终端的内容；

所述移动类型对应于移动指令Move(Car，Place)函数的实现方式，移动指令Move(Car，Place)函数的参数为车辆对象和目的坐标，获取已经生成的车辆对象的现有坐标，与传入的目的坐标，传入弗洛伊德算法自动寻路函数，返回路径队列，车辆对象按照路径队列中的坐标点进行移动，移动到目标点停止；

所述条件类型对应于行动指令Act(Car)函数的实现方法，调用行动函数，函数判断行动指令传入的对象是什么类型，然后执行不同的程序，持续时间按照默认设置；

步骤103、当事件发生时，根据步骤102得出判断事件类型，同时根据该事件类型，选择相关的操作对象，在地形数据库中对事发地点进行标注，最后将该操作对象与地形数据库进行匹配，并将匹配结果发送给操作对象的接收终端；

步骤104、接收终端接收到匹配结果，并将匹配结果在显示模块上进行演示。

本发明具有的优点和积极效果是：

通过采用上述技术方案，由于本发明以3D、GIS、虚拟现实等计算机手段实现对机场应急预案的三维可视化，直观展示各突发情况下机场各作业单位的处理过程。相比于现有的纸质版机场应急预案，本发明实现了为机场及相关管理部门提供直观的决策依据；

一个服务器对应多个客户端，每个部门有相应的单独的客户端，单独客户端会强调突出对应部门的行动方案，如消防部门对应移动客户端，当有通告信息涉及消防部门的时候，服务器执行信息通知操作，客户端接收到这个信息，显示信息内容。

当紧急情况产生时，服务器操作人员选择相应的应急预案，并选择事件发生地点(想法是以服务器端在地图上选择地点，系统通过地点来选择需要封锁相应区域(一段路)，所有车辆在一段路与滑行道相交的两个路口靠编号小的一个路口)集合，应急预案以范式语言编写的文本信息格式输入到服务器，服务器自动在TerraExplorer窗口生成应急预案3D动画行动方案，并将生成的行动方案发送给各个部门，每个部门对应的客户端可以突出显示自己部门的信息，如到达路径，任务，时间限制，以及注明有协同任务的部门的执行先后顺序(比如先消防和救援组执行任务，再拖车，后勤组等执行任务)。服务器端也可以对到达路径进行手动在地图上进行修改(画线标记即可)然后将修改后的行动方案更新到各个部门的客户端。客户端会显示有相应的3D动画来指导行动人员的行动。

附图说明

图1是本发明优选实施例的结构框图；

图2是本发明优选实施例的电路框图；

图3是本发明优选实施例的流程图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1和图2，一种基于3D技术的机场应急调度管控系统，包括：

总控终端，

与总控终端进行数据交互的接收终端；其中：

所述控制终端包括总控服务器和通信模块，在所述总控服务器内存储有机场的地形数据库、3D模型数据库、以及指令数据库；所述接收终端有多个，每个接收终端包括终端服务器、通信模块、以及显示模块；所述接收终端包括消防终端、救护终端、安保终端、以及拖车终端；所述指令数据库内设有：消防状态指令、救护状态指令、安保状态指令、以及车辆管理指令。

所述3D模型数据库内包括消防车模型、救护车模型、警车模型、拖车模型。

一种基于3D技术的机场应急调度管控系统的方法，包括如下步骤：

步骤一、结合机场跑道、滑行道、机位信息及航行通告中涉及到的相关资源的原子符号，把其中行为指令进行标记分组，行为指令包括位置、行为、时间，再进一步划分组合成短语指令，检查无执行错误后，优化执行方案，形成一套以应急预案为基础的范式语法；

步骤二、以机场地理信息为基础，建立机场飞行区及航站楼3D模型，根据机场应急预案，以机场GIS为基础，对飞机以及各种机场专用车辆建模，完成3D动态化展示，实现应急预案的可视化，建立3D模型之后，实现应急预案的动态展示，及模拟演练；

步骤三、通过在3D GIS中加载相关区域环境数据，实现对目标机场及周边地理环境的直观展示，在出现各种类型的紧急情况时，分析各应急预案，计算出最小影响区域及关联关系，并对涉及区域进行优化，找出最优方案并给出可视化的具体行动方案。

一种基于3D技术的机场应急调度管控系统的方法，包括如下步骤：

步骤101、准备工作：具体为：

在总控终端内建立skyline平台，在总控终端内利用3dsmax软件制作3D模型数据库，同时将指令数据库导入总控终端内；

步骤102、根据事件发生的类型，调取特定的指令数据库；具体为：

将事件分为三类：通知类型，即发生紧急情况后，通知特定部门；移动类型，即部门接到应急指令后，派出救援车辆赶赴现场；条件类型，即指挥人员或某类车辆在某个时间范围内到达事故现场；

所述通知类型对应于通知指令Inform(Dp)函数；利用接收终端与总控终端的通信，在接收终端上显示总控终端需要通知接收终端的内容；

所述移动类型对应于移动指令Move(Car，Place)函数的实现方式，移动指令Move(Car，Place)函数的参数为车辆对象和目的坐标，获取已经生成的车辆对象的现有坐标，与传入的目的坐标，传入弗洛伊德算法自动寻路函数，返回路径队列，车辆对象按照路径队列中的坐标点进行移动，移动到目标点停止；

所述条件类型对应于行动指令Act(Car)函数的实现方法，调用行动函数，函数判断行动指令传入的对象是什么类型，然后执行不同的程序，持续时间按照默认设置；

步骤103、当事件发生时，根据步骤102得出判断事件类型，同时根据该事件类型，选择相关的操作对象，在地形数据库中对事发地点进行标注，最后将该操作对象与地形数据库进行匹配，并将匹配结果发送给操作对象的接收终端；

步骤104、接收终端接收到匹配结果，并将匹配结果在显示模块上进行演示。

请参阅图3，下面以上海虹桥机场航空器冲出跑道应急预案中提取出的需要进行3D可视化动态展示的内容：

1.通知消防急救部(4A)、机场应急指挥中心(4B)、东空管局(4C)等各个办公部门。

2.应急响应等级A：事件(将)导致航空器严重损坏，有人员伤亡或被困消防车、救护车、拖车：2分钟内直接到现场进行救援；

应急响应等级B：事件(将)导致航空器严重损坏，无人员伤亡或被困消防车：2分钟内直接到现场进行救援拖车：10分钟内到达现场；

应急响应等级C：事件(将)导致航空器轻微受损，无人员伤亡或被困消防车：2分钟内直接到现场进行救援；拖车：10分钟内到达现场

3.需卸油时，应通知虹桥机场航油公司集结待命，10分钟之内到达。

步骤一：下面给出其对照的解释语言：

步骤二、

三维模型传输与管理方式：将三维模型的位置抽象为点对象记录在shape file文件中，通过点对象中记录三维模型名称的字段与三维模型关联，从而加载出三维模型。

步骤三、

按照规定的范式语言编写的对应程序，以对象定义的语句实现方式，调用三维对象载入函数，调用无参构造方法参数(默认各种车辆在各自固定位置)，找到准确的坐标，按对象的类别指定加载的三维对象的类型，加载三维对象(各参数如高度、航偏角、方向等等使用默认值)。

步骤四、

移动指令Move(Car，Place)函数的实现：参数为车辆对象和目的坐标，获取已经生成的车辆对象的现有坐标，与传入的目的坐标，传入弗洛伊德算法自动寻路函数，返回路径队列，车辆对象按照路径队列中的坐标点进行移动，移动到目标点停止。

步骤五、

通知指令Inform(Dp)函数的实现：利用客户端与服务器的通信，在客户端上显示服务器需要通知客户端的内容。

步骤六、

行动指令Act(Car)函数的实现方法，调用行动函数，函数判断行动指令传入的对象是什么类型，如救护车，消防车，然后执行不同的程序，如救护车就显示救援标志，持续时间按照默认设置。

步骤七、

当所有任务执行完后，读到end指令，所有车辆按原路返回，将路径点反向读取即可。

步骤八、

最后，实现机场各个不同的组织部门在各自的终端上展示出航空器冲出跑道应急预案的3D可视化动态展示方案。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种基于3D技术的机场应急调度管控系统，其特征在于：至少包括：

总控终端，

与总控终端进行数据交互的接收终端；其中：

所述控制终端包括总控服务器和通信模块，在所述总控服务器内存储有机场的地形数据库、3D模型数据库、以及指令数据库；所述接收终端有多个，每个接收终端包括终端服务器、通信模块、以及显示模块；所述接收终端包括消防终端、救护终端、安保终端、以及拖车终端；所述指令数据库内设有：消防状态指令、救护状态指令、安保状态指令、以及车辆管理指令。

2.根据权利要求1所述的基于3D技术的机场应急调度管控系统，其特征在于：所述3D模型数据库内包括消防车模型、救护车模型、警车模型、拖车模型。

3.一种如根据权利要求2所述基于3D技术的机场应急调度管控系统的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、结合机场跑道、滑行道、机位信息及航行通告中涉及到的相关资源的原子符号，把其中行为指令进行标记分组，行为指令包括位置、行为、时间，再进一步划分组合成短语指令，检查无执行错误后，优化执行方案，形成一套以应急预案为基础的范式语法；

步骤二、以机场地理信息为基础，建立机场飞行区及航站楼3D模型，根据机场应急预案，以机场GIS为基础，对飞机以及各种机场专用车辆建模，完成3D动态化展示，实现应急预案的可视化，建立3D模型之后，实现应急预案的动态展示，及模拟演练；

步骤三、通过在3D GIS中加载相关区域环境数据，实现对目标机场及周边地理环境的直观展示，在出现各种类型的紧急情况时，分析各应急预案，计算出最小影响区域及关联关系，并对涉及区域进行优化，找出最优方案并给出可视化的具体行动方案。

4.一种如根据权利要求2所述基于3D技术的机场应急调度管控系统的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤101、准备工作：具体为：

在总控终端内建立skyline平台，在总控终端内利用3dsmax软件制作3D模型数据库，同时将指令数据库导入总控终端内；

步骤102、根据事件发生的类型，调取特定的指令数据库；具体为：

将事件分为三类：通知类型，即发生紧急情况后，通知特定部门；移动类型，即部门接到应急指令后，派出救援车辆赶赴现场；条件类型，即指挥人员或某类车辆在某个时间范围内到达事故现场；

所述通知类型对应于通知指令Inform(Dp)函数；利用接收终端与总控终端的通信，在接收终端上显示总控终端需要通知接收终端的内容；

所述移动类型对应于移动指令Move(Car，Place)函数的实现方式，移动指令Move(Car，Place)函数的参数为车辆对象和目的坐标，获取已经生成的车辆对象的现有坐标，与传入的目的坐标，传入弗洛伊德算法自动寻路函数，返回路径队列，车辆对象按照路径队列中的坐标点进行移动，移动到目标点停止；

所述条件类型对应于行动指令Act(Car)函数的实现方法，调用行动函数，函数判断行动指令传入的对象是什么类型，然后执行不同的程序，持续时间按照默认设置；

步骤103、当事件发生时，根据步骤102得出判断事件类型，同时根据该事件类型，选择相关的操作对象，在地形数据库中对事发地点进行标注，最后将该操作对象与地形数据库进行匹配，并将匹配结果发送给操作对象的接收终端；

步骤104、接收终端接收到匹配结果，并将匹配结果在显示模块上进行演示。