CN115457770A - 一种基于模拟仿真和高低位融合布设的高速公路监控 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于模拟仿真和高低位融合布设的高速公路监控方法，包括：构建高速公路改扩建沿线高位监控场景；根据所述高位监控场景，构建三维立体可见性模拟仿真模型；根据所述三维立体可见性模拟仿真模型，构建低位监控场景，实现高速公路改扩建全域视频监控。本发明提供的方法减少监控点的布设，应用成本低，无需沿线等距布设大量低位监控设备，降低项目铺设光电缆的建设投入，且保证每个监控点位精准选择，确保监控点的合理性和经济性。
Description
技术领域
本发明涉及公路监控领域，特别是指一种基于模拟仿真和高低位融合布设的高速公路监控。
背景技术
高速公路改扩建相较于新建高速公路具有交通组织问题复杂的显著特征，道路两侧的边坡扩挖、桥梁拼宽等改扩建工程存在着一定的安全风险，在保证改扩建工程施工作业安全的同时还需要保持作业区内交通安全畅通。作业区路段通行能力减小，作业人员、施工机械、临时护栏和过往工程车辆等构成了危险、复杂的交通环境。传统的高速公路监控设备往往按照一定的距离、一定的高度布设在行车道路两侧，想要实现道路全域监控需要投入大量的资金布设低位监控设备，且无法监控到道路两侧以外的施工区域，存在一定的监控盲区。无法满足高速公路改扩建过程中既要确保道路运营安全也要确保施工生产安全监控的需求。
高位监控的优点是监控覆盖面广，能够实现既有高速公路通行状况和改扩建施工区域的全域监控，布设点位减少，降低项目铺设光电缆的建设成本，节省了资金投入，但存在着一定的视野盲区。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种基于模拟仿真和高低位融合布设的高速公路监控方法，原理简单、方法实用、造价成本低、具有很好的应用前景。
本发明采用如下技术方案：
一种基于模拟仿真和高低位融合布设的高速公路监控方法，包括：
S1、构建高速公路改扩建沿线高位监控场景；
S2、根据所述高位监控场景，构建三维立体可见性模拟仿真模型；
S3、根据所述三维立体可见性模拟仿真模型，构建低位监控场景，实现高速公路改扩建全域视频监控。
具体地，构建高速公路改扩建沿线高位监控场景，具体包括：
S101、利用无人机对高速公路走廊带进行查勘，搜索高位资源，所述高位资源包括但不限于山岭、山丘、铁塔以及电塔；
S102、在高位资源处租用或新建视频监控点，并对每个视频监控点进行编号，确定每个监控点的三维空间坐标。
具体地，所述根据所述高位监控场景，构建三维立体可见性模拟仿真模型，具体为：
S201、根据每个监控点的三维空间坐标以及三维立体建模测绘方法进行可见性模拟仿真，测算出沿线可见区域和视野盲区；
S202、针对视野盲区进行分析，确定出假性盲区和真性盲区。
具体地，根据所述三维立体可见性模拟仿真模型，构建低位监控场景，实现高速公路改扩建全域视频监控，具体为：
S301、在真性盲区位置进行现场查勘，统计分析出可移除障碍物位置和不可移除障碍物位置，对可移除障碍物位置进行排障处理，并确保高位监控点的可见性；
S302、针对不可移除障碍物位置进行低位监控点的布设，迁改或新建高速公路沿线低位监控点，完成高速公路改扩建沿线全域覆盖无盲点的视频监控设施布设。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供了一种基于模拟仿真和高低位融合布设的高速公路监控方法，包括：构建高速公路改扩建沿线高位监控场景；根据所述高位监控场景，构建三维立体可见性模拟仿真模型；根据所述三维立体可见性模拟仿真模型，构建低位监控场景，实现高速公路改扩建全域视频监控，本发明提供的方法监控视野好，可减少监控点的布设，有利于满足全域监控布设原则，有利于改扩建及保通畅期间全路段及周边施工场地的监管。
(2)本发明原理简单、方法实用，实施监控方便快捷，大大提高了工作效率，减少保通监控设备因转移交通导致的频繁迁改，能够快速完成保通期间临时监控的网络搭建，具有很好的应用前景。
(3)与传统的监控技术方案相比，本发明应用成本低，无需沿线等距布设大量低位监控设备，降低项目铺设光电缆的建设投入，遵从科学分析原则，进行三维模拟仿真，做到每个点位精准选择，确保监控点的合理性和经济性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于模拟仿真和高低位融合布设的高速公路监控方法流程图；
图2为本发明实施例提供的三维立体建模测绘示意图以及可见性模拟仿真后得到的高精度可视化地形示意图；其中图(a)为三维立体建模测绘示意图，图(b)为可见性模拟仿真后得到的高精度可视化地形示意图；
图3为本发明实施例提供的模拟仿真的可视率效果和实际可视率效果的对比示意图，其中图(a)为模拟仿真的可视率效果图，图(b)为实际可视率效果示意图。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
如图1，为本发明实施例提供的一种基于模拟仿真和高低位融合布设的高速公路监控方法，具体包括：
S1、构建高速公路改扩建沿线高位监控场景；
具体地，构建高速公路改扩建沿线高位监控场景，具体包括：
S101、利用无人机对高速公路走廊带进行查勘，搜索高位资源，所述高位资源包括但不限于山岭、山丘、铁塔以及电塔；
S102、在高位资源处租用或新建视频监控点，并对每个视频监控点进行编号，确定每个监控点的三维空间坐标。
S2、根据所述高位监控场景，构建三维立体可见性模拟仿真模型；
具体地，所述根据所述高位监控场景，构建三维立体可见性模拟仿真模型，具体为：
S201、根据每个监控点的三维空间坐标以及三维立体建模测绘方法进行可见性模拟仿真，测算出沿线可见区域和视野盲区；
具体根据每个监控点的三维空间坐标，利用现有的视域分析技术，对三维模型进行分析，可以获得沿线道路路面的可见区域和不可见区域；视域分析是在精确地形数据上，假定观察点、观察角度和观察距离，计算能观察到和不能观察到的区域的一种地理信息技术。
S202、针对视野盲区进行分析，确定出假性盲区和真性盲区。
针对每个视野盲区，分析其遮挡物，按遮挡物是否可迁移或改造以消除遮挡，确定其为真性盲区(不可消除遮挡)或假性盲区(可消除遮挡)。
图2为本发明实施例提供的三维立体建模测绘示意图以及可见性模拟仿真后得到的高精度可视化地形示意图；其中图(a)为三维立体建模测绘示意图，图(b)为可见性模拟仿真后得到的高精度可视化地形示意图。
S3、根据所述三维立体可见性模拟仿真模型，构建低位监控场景，实现高速公路改扩建全域视频监控。
具体地，根据所述三维立体可见性模拟仿真模型，构建低位监控场景，实现高速公路改扩建全域视频监控，具体为：
S301、在真性盲区位置进行现场查勘，统计分析出可移除障碍物位置和不可移除障碍物位置，对可移除障碍物位置进行排障处理，并确保高位监控点的可见性；
S302、针对不可移除障碍物位置进行低位监控点的布设，迁改或新建高速公路沿线低位监控点，完成高速公路改扩建沿线全域覆盖无盲点的视频监控设施布设。
图3为本发明实施例提供的模拟仿真的可视率效果和实际可视率效果的对比示意图，其中图(a)为模拟仿真的可视率效果图，图(b)为实际可视率效果示意图。
本发明提供了一种基于模拟仿真和高低位融合布设的高速公路监控方法，包括：构建高速公路改扩建沿线高位监控场景；根据所述高位监控场景，构建三维立体可见性模拟仿真模型；根据所述三维立体可见性模拟仿真模型，构建低位监控场景，实现高速公路改扩建全域视频监控，本发明提供的方法监控视野好，可减少监控点的布设，有利于满足全域监控布设原则，有利于改扩建及保通畅期间全路段及周边施工场地的监管。
本发明原理简单、方法实用，实施监控方便快捷，大大提高了工作效率，减少保通监控设备因转移交通导致的频繁迁改，能够快速完成保通期间临时监控的网络搭建，具有很好的应用前景。
与传统的监控技术方案相比，本发明应用成本低，无需沿线等距布设大量低位监控设备，降低项目铺设光电缆的建设投入，遵从科学分析原则，进行三维模拟仿真，做到每个点位精准选择，确保监控点的合理性和经济性。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (4)
1.一种基于模拟仿真和高低位融合布设的高速公路监控方法，其特征在于，包括：
S1、构建高速公路改扩建沿线高位监控场景；
S2、根据所述高位监控场景，构建三维立体可见性模拟仿真模型；
S3、根据所述三维立体可见性模拟仿真模型，构建低位监控场景，实现高速公路改扩建全域视频监控。
2.根据权利要求1所述的一种基于模拟仿真和高低位融合布设的高速公路监控方法，其特征在于，构建高速公路改扩建沿线高位监控场景，具体包括：
S101、利用无人机对高速公路走廊带进行查勘，搜索高位资源，所述高位资源包括但不限于山岭、山丘、铁塔以及电塔；
S102、在高位资源处租用或新建视频监控点，并对每个视频监控点进行编号，确定每个监控点的三维空间坐标。
3.根据权利要求1所述一种基于模拟仿真和高低位融合布设的高速公路监控，其特征在于，所述根据所述高位监控场景，构建三维立体可见性模拟仿真模型，具体为：
S201、根据每个监控点的三维空间坐标以及三维立体建模测绘方法进行可见性模拟仿真，测算出沿线可见区域和视野盲区；
S202、针对视野盲区进行分析，确定出假性盲区和真性盲区。
4.根据权利要求1所述一种基于模拟仿真和高低位融合布设的高速公路监控，其特征在于，根据所述三维立体可见性模拟仿真模型，构建低位监控场景，实现高速公路改扩建全域视频监控，具体为：
S301、在真性盲区位置进行现场查勘，统计分析出可移除障碍物位置和不可移除障碍物位置，对可移除障碍物位置进行排障处理，并确保高位监控点的可见性；
S302、针对不可移除障碍物位置进行低位监控点的布设，迁改或新建高速公路沿线低位监控点，完成高速公路改扩建沿线全域覆盖无盲点的视频监控设施布设。
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