CN115114771A - 高速综合检测车的平行仿真方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种高速综合检测车的平行仿真方法及装置，方法包括：采集运行中的高速综合检测车的实时速度及实时里程信息；基于所述实时速度及实时里程信息，在预先根据BIM模型和GIS场景生成的融合三维场景中对高速综合检测车BIM模型的行驶状态进行平行仿真，以基于对应的平行仿真数据生成针对所述高速综合检测车的现实运行环境中基础设施的检测建议数据。本申请能够实现针对高速综合检测车实体的“全线、全景、全速”的高逼真、大规模实时平行仿真，能够提高向铁路线路等基础设施的运维人员提供的检测建议数据的及时性及有效性，进而能够有效提高采用高速综合检测列车对铁路线路等基础设施进行全面安全检测的可靠性及有效性。

Description

高速综合检测车的平行仿真方法及装置

技术领域

本申请涉及高速综合检测车技术领域，尤其涉及高速综合检测车的平行仿真方法及装置。

背景技术

高速铁路线路以快捷、安全、舒适的良好运营品质，为广大旅客出行提供了便利。为了保证高速线路的运行安全性，需要定期对列车运行品质及铁路线路等基础设施进行全面“体检”，查找安全隐患。由于高速铁路系统复杂，基础设施各子系统之间、基础设施与移动设备之间的关联性极强，为此，需要采用高速综合检测列车进行综合检测，并将检测结果作为指导基础设施养护维修的重要依据。高速综合检测列车以高速动车组为载体，集现代测量、时空定位同步、大容量数据交换、实时图像识别和数据综合处理等先进技术于一体，涉及高速铁路多个技术领域，是实现高速铁路周期性高速综合检测的关键技术装备，也是高速铁路最具代表性的高新技术装备之一。

目前，采用高速综合检测列车针对高铁联调联试及运营周期性检测的主要采用分专业检测处理的方式，缺少各专业之间、专业与外部环境之间的关联及融合分析，无法进行针对高速综合检测列车实体的高逼真、大规模实时平行仿真，无法及时且有效地向铁路线路等基础设施的运维人员提供检测建议数据，进而会影响采用高速综合检测列车针对高铁联调联试及运营周期性检测的有效性及准确性。

发明内容

鉴于此，本申请实施例提供了高速综合检测车的平行仿真方法及装置，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

本申请的一个方面提供了一种高速综合检测车的平行仿真方法，包括：

采集运行中的高速综合检测车的实时速度及实时里程信息；

基于所述实时速度及实时里程信息，在预先根据BIM模型和GIS场景生成的融合三维场景中对高速综合检测车BIM模型的行驶状态进行平行仿真，以基于对应的平行仿真数据生成针对所述高速综合检测车的现实运行环境中基础设施的检测建议数据。

在本申请的一些实施例中，在所述采集运行中的高速综合检测车的实时速度及实时里程信息之前，还包括：

获取高速综合检测车对应的目标BIM模型；

将所述高速综合检测车对应的目标BIM模型与预设的GIS场景中地形按不同尺度进行融合，以形成对应的融合三维场景。

在本申请的一些实施例中，所述获取高速综合检测车对应的目标BIM模型，包括：

根据预设的铁路施工图纸数据，应用建模软件创建高速综合检测车对应的各类目标BIM模型，其中，所述目标BIM模型包括：铁路线路BIM模型、四电BIM模型、车站BIM模型和高速综合检测车BIM模型。

在本申请的一些实施例中，在所述将所述高速综合检测车对应的目标BIM模型与预设的GIS场景中地形按不同尺度进行融合之前，还包括：

接收所述目标BIM模型对应的精度数据；

根据所述精度数据对所述目标BIM模型进行轻量化处理。

在本申请的一些实施例中，在所述将所述高速综合检测车对应的目标BIM模型与预设的GIS场景中地形按不同尺度进行融合之前，还包括：

若用于构建所述铁路线路BIM模型、四电BIM模型、车站BIM模型和高速综合检测车BIM模型的建模软件有多个，则对所述铁路线路BIM模型、四电BIM模型、车站BIM模型和高速综合检测车BIM模型进行格式统一处理。

在本申请的一些实施例中，在所述采集运行中的高速综合检测车的实时速度及实时里程信息之前，还包括：

对所述铁路线路BIM模型进行中心线里程标记处理；

相对应的，所述基于所述实时速度及实时里程信息，在预先根据BIM模型和GIS场景生成的融合三维场景中对高速综合检测车BIM模型的行驶状态进行平行仿真，包括：

对所述实时里程信息和经所述中心线里程标记处理后的铁路线路BIM模型进行对比，以确定所述高速综合检测车BIM模型在所述融合三维场景中当前的目标位置信息；

基于所述实时速度仿真驱动所述高速综合检测车BIM模型在所述融合三维场景的铁路线路中行驶，以实现所述高速综合检测车外的场景与所述融合三维场景之间孪生映射。

在本申请的一些实施例中，还包括：

实时采集针对所述高速综合检测车的现实运行环境中基础设施的各类监测指标的当前数值；

将各类所述监测指标的当前数值以及各类所述各类监测指标各自对应的阈值均关联至所述高速综合检测车BIM模型中，以使得若出现当前数据超过对应阈值的监测指标，则针对该监测指标自动进行异常告警。

本申请的另一个方面提供了一种高速综合检测车的平行仿真装置，包括：

实体数据采集模块，用于采集运行中的高速综合检测车的实时速度及实时里程信息；

模型平行仿真模块，用于基于所述实时速度及实时里程信息，在预先根据BIM模型和GIS场景生成的融合三维场景中对高速综合检测车BIM模型的行驶状态进行平行仿真，以基于对应的平行仿真数据生成针对所述高速综合检测车的现实运行环境中基础设施的检测建议数据。

本申请的另一个方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的高速综合检测车的平行仿真方法。

本申请的另一个方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的高速综合检测车的平行仿真方法。

本申请提供的高速综合检测车的平行仿真方法，采集运行中的高速综合检测车的实时速度及实时里程信息；基于所述实时速度及实时里程信息，在预先根据BIM模型和GIS场景生成的融合三维场景中对高速综合检测车BIM模型的行驶状态进行平行仿真，以基于对应的平行仿真数据生成针对所述高速综合检测车的现实运行环境中基础设施的检测建议数据；通过预先根据BIM模型和GIS场景生成融合三维场景，能够实现各专业之间、专业与外部环境之间的关联及融合，通过在预先根据BIM模型和GIS场景生成的融合三维场景中对高速综合检测车BIM模型的行驶状态进行平行仿真，能够实现针对高速综合检测车实体的“全线、全景、全速”的高逼真、大规模实时平行仿真，能够提高向铁路线路等基础设施的运维人员提供的检测建议数据的及时性及有效性，进而能够有效提高采用高速综合检测列车针对高铁联调联试及运营周期性检测的有效性及准确性，以提高对铁路线路等基础设施进行全面安全检测的可靠性及有效性。

本申请的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本申请的实践而获知。本申请的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本申请实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本申请能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本申请的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本申请的原理。为了便于示出和描述本申请的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本申请实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：

图1为本申请一实施例中的高速综合检测车的平行仿真方法的总流程示意图。

图2为本申请一实施例中的高速综合检测车的平行仿真方法的具体流程示意图。

图3为本申请一实施例中的高速综合检测车的平行仿真方法中步骤010的举例流程示意图。

图4为本申请另一实施例中的高速综合检测车的平行仿真装置的结构示意图。

图5为本申请应用实例提供的沉浸式平行移动指挥方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本申请做进一步详细说明。在此，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请，但并不作为对本申请的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本申请，在附图中仅仅示出了与根据本申请的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本申请关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。

在下文中，将参考附图描述本申请的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

针对目前高铁联调联试及运营周期性检测借助于高速综合检测车，分专业检测处理，缺少各专业之间、专业与外部环境之间的关联及融合分析，缺少“全线、全景、全速”高逼真、大规模实时平行仿真，以及有效的现场决策指挥技术手段等问题，本申请涉及一种高速综合检测车的平行仿真方法，将BIM模型与二维GIS场景进行融合形成BIM+GIS三维场景，通过里程确定综合检测车的位置、通过速度驱动综合检测车BIM模型在BIM+GIS三维场景铁路线路中行驶，实现实BIM模型秒级动态加载、“车(实体车)—模(模型车)”实时联动、车内与车外环境孪生映射。

可以理解的是，建筑信息模型BIM(Building Information Modeling)技术是数字铁路建设的核心技术之一。BIM技术具有可视性、模拟性、协同性、连续性、集成性等特性，BIM模型除了本身具有空间数据及精细的属性数据外，还积累了设计、建设过程中的大量数据，这些数据为BIM+GIS的融合应用提供了数据支撑；BIM与GIS的深度融合提高了信息传递效率及共享水平、缩短工期、节约成本，为铁路工程管理向标准化、信息化、智能化发展提供技术支撑。

可以理解的是，地理信息系统GIS(Geographic Information System或Geo－Information system)又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。GIS是一门综合性学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统，随着GIS的发展，也有称GIS为“地理信息科学”(Geographic Information Science)，近年来，也有称GIS为"地理信息服务"(Geographic Information service)。GIS是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进行分析和处理(简而言之，是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析)。GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作(例如查询和统计分析等)集成在一起。

基于此，本申请实施例提供一种高速综合检测车的平行仿真方法，参见图1，所述高速综合检测车的平行仿真方法具体包含有如下内容：

步骤100：采集运行中的高速综合检测车的实时速度及实时里程信息。

在步骤100中，可以通过反射内存卡装置获取综合检测车的实时速度和里程。

步骤200：基于所述实时速度及实时里程信息，在预先根据BIM模型和GIS场景生成的融合三维场景中对高速综合检测车BIM模型的行驶状态进行平行仿真，以基于对应的平行仿真数据生成针对所述高速综合检测车的现实运行环境中基础设施的检测建议数据。

在步骤200中，所述检测建议数据是指针对铁路线路等基础设施的检测、维修或更换等建议，具体来说，在生成检测建议数据之后，可以直接显示该检测建议数据，还可以直接将该检测建议数据发送至运维人员持有的移动终端、PC端等，以进一步提高运维人员根据收到的检测建议数据对铁路线路等基础设施进行检测、维护和更换中至少一项的便捷性及效率，同时提高运维人员的用户体验。

可以理解的是，可以通过里程确定综合检测车的位置、通过速度驱动综合检测车BIM模型在BIM+GIS三维场景铁路线路中行驶，实现BIM模型秒级动态加载、“车(实体车)—模(模型车)”实时联动、车内与车外环境孪生映射。

另外，在另外一种实现方式中，若预设针对高速综合检测车自身运行安全性指标，则所述步骤200中还可以基于对应的平行仿真数据生成针对高速综合检测车自身的安全运行建议数据，例如，若通过平行仿真实时检测到在高速综合检测车自身运行线路的前若干米处存在障碍物，则可以根据该平行仿真数据生成针对该高速综合检测车自身的紧急避险等信息，同样的，该信息可以直接显示，还可以发送至高速综合检测车的操作人员持有的客户终端上，另外，根据情形急迫程度，还可以选择是否根据信息控制预设的声光报警器等告警装置进行声光告警等，甚至可以针对十分紧急的情形，选择直接控制高速综合检测车的制动装置以使该高速综合检测车自动进行紧急避险等，具体根据实际应用情形设置。

从上述描述可知，本申请实施例提供的高速综合检测车的平行仿真方法，通过预先根据BIM模型和GIS场景生成融合三维场景，能够实现各专业之间、专业与外部环境之间的关联及融合，通过在预先根据BIM模型和GIS场景生成的融合三维场景中对高速综合检测车BIM模型的行驶状态进行平行仿真，能够实现针对高速综合检测车实体的“全线、全景、全速”的高逼真、大规模实时平行仿真，能够有效提高向铁路线路等基础设施的运维人员提供的检测建议数据的及时性及有效性，进而能够有效提高采用高速综合检测列车针对高铁联调联试及运营周期性检测的有效性及准确性，以提高对铁路线路等基础设施进行全面安全检测的可靠性及有效性。

为了进一步提高融合三维场景的生成可靠性，在本申请实施例提供的一种高速综合检测车的平行仿真方法中，参见图2，所述高速综合检测车的平行仿真方法中的步骤100之前还具体包含有如下内容：

步骤010：获取高速综合检测车对应的目标BIM模型。

步骤020：将所述高速综合检测车对应的目标BIM模型与预设的GIS场景中地形按不同尺度进行融合，以形成对应的融合三维场景。

可以理解的是，需要对BIM模型与GIS模型进行坐标转换，实现BIM与GIS数据无缝对接。

具体的，将BIM模型与GIS地形按不同尺度进行融合，场景加载时根据不同高度显示对应的影像显示分辨率级别。

从上述描述可知，本申请实施例提供的高速综合检测车的平行仿真方法，通过将所述高速综合检测车对应的目标BIM模型与预设的GIS场景中地形按不同尺度进行融合，能够有效提高融合三维场景的生成效率及应用可靠性，进而能够进一步提高高速综合检测车的平行仿真过程的可靠性。

为了进一步提高目标BIM模型的应用可靠性及有效性，在本申请实施例提供的一种高速综合检测车的平行仿真方法中，参见图3，所述高速综合检测车的平行仿真方法中的步骤010还具体包含有如下内容：

步骤011：根据预设的铁路施工图纸数据，应用建模软件创建高速综合检测车对应的各类目标BIM模型，其中，所述目标BIM模型包括：铁路线路BIM模型、四电BIM模型、车站BIM模型和高速综合检测车BIM模型。

可以理解的是，根据铁路施工图纸，运用建模软件创建铁路线路、四电、车站、综合检测车BIM模型。

从上述描述可知，本申请实施例提供的高速综合检测车的平行仿真方法，通过预先构建全面的大体量BIM模型，能够进一步实现各专业之间、专业与外部环境之间的关联及融合分析，有效提高室内场景模型的应用可靠性及有效性，进而能够进一步提高高速综合检测车的平行仿真过程的全面性、关联性及可靠性。

为了进一步提高目标BIM模型的应用便捷性及可靠性，在本申请实施例提供的一种高速综合检测车的平行仿真方法中，参见图3，所述高速综合检测车的平行仿真方法中的步骤010还具体包含有如下内容：

步骤012：接收所述目标BIM模型对应的精度数据，根据所述精度数据对所述目标BIM模型进行轻量化处理。

可以理解的是，根据模型所要承载的信息量确定建模的精度。并对BIM模型进行轻量化处理，减小模型片面数、减少模型体量。

从上述描述可知，本申请实施例提供的高速综合检测车的平行仿真方法，通过进行模型轻量化处理，能够进一步提高目标BIM模型的应用便捷性及可靠性，减小模型片面数、减少模型体量。

为了进一步提高目标BIM模型的应用可靠性及有效性，在本申请实施例提供的一种高速综合检测车的平行仿真方法中，参见图3，所述高速综合检测车的平行仿真方法中的步骤010还具体包含有如下内容：

步骤013：若用于构建所述铁路线路BIM模型、四电BIM模型、车站BIM模型和高速综合检测车BIM模型的建模软件有多个，则对所述铁路线路BIM模型、四电BIM模型、车站BIM模型和高速综合检测车BIM模型进行格式统一处理。

可以理解的是，如果采用不同的建模软件构建的BIM模型，轻量化处理后需要转化成为统一格式的轻量化模型文件。

上述步骤012和013可以顺序执行，也可以同时执行或倒序执行，具体根据实际应用情形选择。

从上述描述可知，本申请实施例提供的高速综合检测车的平行仿真方法，通过对所述铁路线路BIM模型、四电BIM模型、车站BIM模型和高速综合检测车BIM模型进行格式统一处理，能够适用于采用不同的建模软件构建的BIM模型，提高高速综合检测车的平行仿真方法的应用灵活性及适用广泛性。

为了进一步提高对高速综合检测车BIM模型的行驶状态进行平行仿真的可靠性及有效性，在本申请实施例提供的一种高速综合检测车的平行仿真方法中，参见图2，所述高速综合检测车的平行仿真方法中的步骤020之前和步骤010之后还具体包含有如下内容：

步骤030：对所述铁路线路BIM模型进行中心线里程标记处理。

相对应的，参见图2，所述高速综合检测车的平行仿真方法中的步骤200具体包含有如下内容：

步骤210：对所述实时里程信息和经所述中心线里程标记处理后的铁路线路BIM模型进行对比，以确定所述高速综合检测车BIM模型在所述融合三维场景中当前的目标位置信息。

步骤220：基于所述实时速度仿真驱动所述高速综合检测车BIM模型在所述融合三维场景的铁路线路中行驶，以实现所述高速综合检测车外的场景与所述融合三维场景之间孪生映射。

从上述描述可知，本申请实施例提供的高速综合检测车的平行仿真方法，能够进一步实现针对高速综合检测车实体的“全线、全景、全速”的高逼真、大规模实时平行仿真，能够提高向铁路线路等基础设施的运维人员提供的检测建议数据的及时性及有效性，进而能够有效提高采用高速综合检测列车对铁路线路等基础设施进行全面安全检测的可靠性及有效性。

为了进一步高速综合检测车的平行仿真的预警可靠性及有效性，在本申请实施例提供的一种高速综合检测车的平行仿真方法中，参见图2，所述高速综合检测车的平行仿真方法中的步骤200之后还具体包含有如下内容：

步骤310：实时采集针对所述高速综合检测车的现实运行环境中基础设施的各类监测指标的当前数值。

步骤320：将各类所述监测指标的当前数值以及各类所述各类监测指标各自对应的阈值均关联至所述高速综合检测车BIM模型中，以使得若出现当前数据超过对应阈值的监测指标，则针对该监测指标自动进行异常告警。

可以理解的是，检测测试数据包括轨道、动力学、接触网、通信、信号专业的实时检测的各项指标数据，每个专业每个指标都设置标准值(阀值)，以及设置不同缺陷等级的标准值(阀值)。

从上述描述可知，本申请实施例提供的高速综合检测车的平行仿真方法，除实时采集检测监测数据，还可查看历史检测数据。当“车(实体车)-模(模型车)”实时联动时，列车行驶到有异常值发生时构筑物时，将同时在相应的BIM模型位置上自动进行报警。

从软件层面来说，本申请还提供一种用于执行所述高速综合检测车的平行仿真方法中全部或部分内的高速综合检测车的平行仿真装置，参见图4，所述高速综合检测车的平行仿真装置具体包含有如下内容：

实体数据采集模块10，用于采集运行中的高速综合检测车的实时速度及实时里程信息。

模型平行仿真模块20，用于基于所述实时速度及实时里程信息，在预先根据BIM模型和GIS场景生成的融合三维场景中对高速综合检测车BIM模型的行驶状态进行平行仿真，以基于对应的平行仿真数据生成针对所述高速综合检测车的现实运行环境中基础设施的检测建议数据。

本申请提供的高速综合检测车的平行仿真装置的实施例具体可以用于执行上述实施例中的高速综合检测车的平行仿真方法的实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述高速综合检测车的平行仿真方法实施例的详细描述。

所述高速综合检测车的平行仿真装置进行高速综合检测车的平行仿真的部分可以在服务器中执行，而在另一种实际应用情形中，也可以所有的操作都在客户端设备中完成。具体可以根据所述客户端设备的处理能力，以及用户使用场景的限制等进行选择。本申请对此不作限定。若所有的操作都在所述客户端设备中完成，所述客户端设备还可以包括处理器，用于高速综合检测车的平行仿真的具体处理。

上述的客户端设备可以具有通信模块(即通信单元)，可以与远程的服务器进行通信连接，实现与所述服务器的数据传输。所述服务器可以包括任务调度中心一侧的服务器，其他的实施场景中也可以包括中间平台的服务器，例如与任务调度中心服务器有通信链接的第三方服务器平台的服务器。所述的服务器可以包括单台计算机设备，也可以包括多个服务器组成的服务器集群，或者分布式装置的服务器结构。

上述服务器与所述客户端设备端之间可以使用任何合适的网络协议进行通信，包括在本申请提交日尚未开发出的网络协议。所述网络协议例如可以包括TCP/IP协议、UDP/IP协议、HTTP协议、HTTPS协议等。当然，所述网络协议例如还可以包括在上述协议之上使用的RPC协议(Remote Procedure Call Protocol，远程过程调用协议)、REST协议(Representational State Transfer，表述性状态转移协议)等。

从上述描述可知，本申请实施例提供的高速综合检测车的平行仿真装置，通过预先根据BIM模型和GIS场景生成融合三维场景，能够实现各专业之间、专业与外部环境之间的关联及融合，通过在预先根据BIM模型和GIS场景生成的融合三维场景中对高速综合检测车BIM模型的行驶状态进行平行仿真，能够实现针对高速综合检测车实体的“全线、全景、全速”的高逼真、大规模实时平行仿真，能够提高向铁路线路等基础设施的运维人员提供的检测建议数据的及时性及有效性，进而能够有效提高采用高速综合检测列车针对高铁联调联试及运营周期性检测的有效性及准确性，以提高对铁路线路等基础设施进行全面安全检测的可靠性及有效性。

为了进一步说明本方案，本申请还提供一种高速综合检测车的平行仿真方法的具体应用实例，可以称之为沉浸式平行移动指挥方法。首先创建铁路线路、四电、车站、综合检测车BIM模型；对线路中心线BIM模型进行里程标记处理；将BIM模型与二维GIS场景进行融合形成BIM+GIS三维场景；获取综合检测车实时的速度和里程；通过里程确定综合检测车的位置、通过速度驱动综合检测车BIM模型在BIM+GIS三维场景铁路线路中行驶，实现实BIM模型秒级动态加载、“车(实体车)—模(模型车)”实时联动、车内与车外环境孪生映射；实时采集车上各专业检测监测数据，根据各专业设定的标准值(阀值)计算超限值；根据里程定位将超限值与BIM模型进行关联，实现异常数据自动报警。本应用实例通过创建BIM+GIS场景、将模型与列车实时速度和里程对接以及关联检测监测数据超限值，实现全局视角及时洞察潜在风险、在途异常自动报警、沉浸式平行移动指挥、协同管理效率显著提升。本应用实例有益效果为：通过本方法可以实现“全线、全景、全速”高逼真、大规模实时，实现沉浸式平行移动指挥，充分满足现场指挥决策的需求。

参见图5，作为高速综合检测车的平行仿真方法的具体应用实例的一种沉浸式平行移动指挥方法，具体包含有如下内容：

S1、根据铁路施工图纸，运用建模软件创建铁路线路、四电、车站、综合检测车BIM模型；

所述步骤S1中，需要对大体量BIM模型进行轻量化处理。

具体的，根据模型所要承载的信息量确定建模的精度。并对BIM模型进行轻量化处理，减小模型片面数、减少模型体量。如果采用不同的建模软件构建的BIM模型，轻量化处理后需要转化成为统一格式的轻量化模型文件。

S2、对线路中心线BIM模型进行里程标记处理；

所述步骤S2中，采用每隔一百米进行里程标记的方式对线路中心线BIM模型进行处理。

具体的，为解决BIM模型定位问题，以及实现综合检测车对接实时速度模拟行驶，需要在线路中心线上进行里程标记处理，采用间隔百米点的形式标记里程，避免距离太远定位不准确，间隔太近比对频次高加载慢问题。

S3、将BIM模型与二维GIS场景进行融合形成BIM+GIS三维场景；

所述步骤S3中，需要对BIM模型与GIS模型进行坐标转换，实现BIM与GIS数据无缝对接。

具体的，将BIM模型与GIS地形按不同尺度进行融合，场景加载时根据不同高度显示对应的影像显示分辨率级别。

S4、获取综合检测车实时的速度和里程；

所述步骤S4中，通过反射内存卡装置获取综合检测车的实时速度和里程。具体的，对按反射内存卡装置获取综合检测车的实时速度、里程等信息。

S5、通过里程确定综合检测车的位置、通过速度驱动综合检测车BIM模型在BIM+GIS三维场景铁路线路中行驶，实现BIM模型秒级动态加载、“车(实体车)—模(模型车)”实时联动、车内与车外环境孪生映射；

所述步骤S5中，通过中心线模型上的里程与获取的实时里程比对，确定综合检测车BIM模型所在的位置。用实时的速度驱动综合检测车沿线路中心线BIM模型在BIM+GIS场景的行驶。

具体的，采用BIM模型动态加载技术，当接收到实时的速度里程里，用里程定位列车所在的位置，用速度驱动综合检测车BIM模型在BIM+GIS线路场景中行驶，使得实体车外的场景与三维BIM+GIS场景孪生映射。

S6、实时采集车上各专业检测监测数据，根据各专业设定的标准值(阀值)计算超限值；根据里程定位将超限值与BIM模型进行关联，实现异常数据自动报警。

所述步骤S6中，检测测试数据包括轨道、动力学、接触网、通信、信号专业的实时检测的各项指标数据，每个专业每个指标都设置标准值(阀值)，以及设置不同缺陷等级的标准值(阀值)。

具体的，除实时采集检测监测数据，还可查看历史检测数据。当“车(实体车)-模(模型车)”实时联动时，列车行驶到有异常值发生时构筑物时，将同时在相应的BIM模型位置上自动进行报警。

本申请实施例还提供了一种计算机设备(也即电子设备)，该计算机设备可以包括处理器、存储器、接收器及发送器，处理器用于执行上述实施例提及的高速综合检测车的平行仿真方法，其中处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接，以通过总线连接为例。该接收器可通过有线或无线方式与处理器、存储器连接。所述计算机设备与高速综合检测车的平行仿真装置之间通信连接，以自所述无线多媒体传感器网络中的传感器接收实时运动数据，并自所述视频采集装置接收原始视频序列。

处理器可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的高速综合检测车的平行仿真方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的高速综合检测车的平行仿真方法。

存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行实施例中的高速综合检测车的平行仿真方法。

在本申请的一些实施例中，用户设备可以包括处理器、存储器和收发单元，该收发单元可包括接收器和发送器，处理器、存储器、接收器和发送器可通过总线系统连接，存储器用于存储计算机指令，处理器用于执行存储器中存储的计算机指令，以控制收发单元收发信号。

作为一种实现方式，本申请中接收器和发送器的功能可以考虑通过收发电路或者收发的专用芯片来实现，处理器可以考虑通过专用处理芯片、处理电路或通用芯片实现。

作为另一种实现方式，可以考虑使用通用计算机的方式来实现本申请实施例提供的服务器。即将实现处理器，接收器和发送器功能的程序代码存储在存储器中，通用处理器通过执行存储器中的代码来实现处理器，接收器和发送器的功能。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时以实现前述高速综合检测车的平行仿真方法的步骤。该计算机可读存储介质可以是有形存储介质，诸如随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、软盘、硬盘、可移动存储盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。

本领域普通技术人员应该可以明白，结合本文中所公开的实施方式描述的各示例性的组成部分、系统和方法，能够以硬件、软件或者二者的结合来实现。具体究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本申请的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。

需要明确的是，本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本申请的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本申请的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

本申请中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请实施例可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高速综合检测车的平行仿真方法，其特征在于，包括：

采集运行中的高速综合检测车的实时速度及实时里程信息；

基于所述实时速度及实时里程信息，在预先根据BIM模型和GIS场景生成的融合三维场景中对高速综合检测车BIM模型的行驶状态进行平行仿真，以基于对应的平行仿真数据生成针对所述高速综合检测车的现实运行环境中基础设施的检测建议数据。

2.根据权利要求1所述的高速综合检测车的平行仿真方法，其特征在于，在所述采集运行中的高速综合检测车的实时速度及实时里程信息之前，还包括：

获取高速综合检测车对应的目标BIM模型；

将所述高速综合检测车对应的目标BIM模型与预设的GIS场景中地形按不同尺度进行融合，以形成对应的融合三维场景。

3.根据权利要求2所述的高速综合检测车的平行仿真方法，其特征在于，所述获取高速综合检测车对应的目标BIM模型，包括：

根据预设的铁路施工图纸数据，应用建模软件创建高速综合检测车对应的各类目标BIM模型，其中，所述目标BIM模型包括：铁路线路BIM模型、四电BIM模型、车站BIM模型和高速综合检测车BIM模型。

4.根据权利要求3所述的高速综合检测车的平行仿真方法，其特征在于，在所述将所述高速综合检测车对应的目标BIM模型与预设的GIS场景中地形按不同尺度进行融合之前，还包括：

接收所述目标BIM模型对应的精度数据；

根据所述精度数据对所述目标BIM模型进行轻量化处理。

5.根据权利要求3所述的高速综合检测车的平行仿真方法，其特征在于，在所述将所述高速综合检测车对应的目标BIM模型与预设的GIS场景中地形按不同尺度进行融合之前，还包括：

若用于构建所述铁路线路BIM模型、四电BIM模型、车站BIM模型和高速综合检测车BIM模型的建模软件有多个，则对所述铁路线路BIM模型、四电BIM模型、车站BIM模型和高速综合检测车BIM模型进行格式统一处理。

6.根据权利要求3所述的高速综合检测车的平行仿真方法，其特征在于，在所述采集运行中的高速综合检测车的实时速度及实时里程信息之前，还包括：

对所述铁路线路BIM模型进行中心线里程标记处理；

相对应的，所述基于所述实时速度及实时里程信息，在预先根据BIM模型和GIS场景生成的融合三维场景中对高速综合检测车BIM模型的行驶状态进行平行仿真，包括：

对所述实时里程信息和经所述中心线里程标记处理后的铁路线路BIM模型进行对比，以确定所述高速综合检测车BIM模型在所述融合三维场景中当前的目标位置信息；

基于所述实时速度仿真驱动所述高速综合检测车BIM模型在所述融合三维场景的铁路线路中行驶，以实现所述高速综合检测车外的场景与所述融合三维场景之间孪生映射。

7.根据权利要求1至6任一项所述的高速综合检测车的平行仿真方法，其特征在于，还包括：

实时采集针对所述高速综合检测车的现实运行环境中基础设施的各类监测指标的当前数值；

将各类所述监测指标的当前数值以及各类所述各类监测指标各自对应的阈值均关联至所述高速综合检测车BIM模型中，以使得若出现当前数据超过对应阈值的监测指标，则针对该监测指标自动进行异常告警。

8.一种高速综合检测车的平行仿真装置，其特征在于，包括：

实体数据采集模块，用于采集运行中的高速综合检测车的实时速度及实时里程信息；

模型平行仿真模块，用于基于所述实时速度及实时里程信息，在预先根据BIM模型和GIS场景生成的融合三维场景中对高速综合检测车BIM模型的行驶状态进行平行仿真，以基于对应的平行仿真数据生成针对所述高速综合检测车的现实运行环境中基础设施的检测建议数据。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的高速综合检测车的平行仿真方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的高速综合检测车的平行仿真方法。

Images