公路隧道检测与智能化监控仿真实验平台

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公路隧道检测与智能化监控实验平台由公路隧道半实物模型、公路隧道交通控制诱导仿真软件以及公路隧道视景仿真软件构成,如图20~图23所示。

公路隧道半实物模型能够模拟包括隧道通风子系统、隧道照明子系统、隧道交通控制子系统、隧道计算机控制子系统以及隧道火灾报警与消防子系统等五个子系统在内的公路隧道机电系统的各种运行状态,并进行实时测量、分析和仿真,同时可对隧道交通监控设施配置原则与方法、隧道交通诱导与控制技术、隧道通信与控制网络、隧道通风、照明智能控制系统及隧道综合控制策略进行验证。

公路隧道交通控制诱导仿真软件是自主研发的高速公路隧道交通控制诱导和紧急预案仿真软件系统。系统基于多屏显示技术和智能决策技术,以高速公路隧道为研究对象,在Microsoft Visual Studio 2008环境下使用C#开发语言、数据库管理技术与数据可视化技术设计开发;针对不同道路显示范围,设计系统界面为全景分层窗口模式,包括宏观、中观、微观三个显示窗口,利用扩展式多屏显示技术将三个界面窗口分别定位在多屏显示系统的不同屏幕上,从宏观、中观、微观三个层面显示高速公路隧道的道路设备设施信息,利用基于同源数据库筛选的显示坐标变换方法保持三个窗口信息显示的同步关联性与实时性;结合决策支持技术与交通控制策略专家系统,仿真软件系统能够动态地演示突发事件条件下的车辆诱导策略、可变情报板显示状态的改变、交通控制预案和事件处置相关信息,并能够触发显示突发事件现场道路视频信息,为决策者提供决策支持;在突发事件应急处置方面,系统结合突发事件分级、分类和信息处置,建立了由紧急预案库和规则库等构成的交通控制应急预案自动生成系统,能够针对不同级别、不同类别突发事件模拟高速公路隧道交通控制策略和紧急预案的生成与执行过程,以及预案效果评估。

公路隧道视景仿真软件应用“虚拟现实与仿真技术”、“三维互动技术”、“物理模拟技术”、“网络技术”、“数据库技术”等技术,构造与高速公路隧道相同的虚拟隧道,全方位、多视点地展现高速公路隧道及其设备设施的全景,并以此为基础构建公路隧道动态预案执行和互动式训练系统平台。目前,如何强化重大事故应急演习机制,以开放式演习方式代替照本宣科式的表演性演习方式,积累应急演习的经验,找出应急体系中的弱点,是应急体系建设中急需解决的一个问题。如何建立一个应急仿真演练系统,通过对各类灾害数值模拟和人员行为数值模拟的仿真,在虚拟空间中仿真灾害发生、发展的过程,以及人们在灾害环境中可能做出的各种反应,开展应急演练,并在此基础上,制定相关的数字化应急预案,对于训练各级决策与指挥人员、事故处置人员,发现应急处置过程中存在的问题,检验和评估应急预案的可操作性和实用性,提高应急能力有着积极的现实意义和重要的应用价值。

公路隧道检测与智能化监控仿真实验平台开设4项虚拟仿真实验:公路隧道通风控制仿真实验、公路隧道照明控制仿真实验、公路隧道交通与控制诱导仿真实验、公路隧道消防报警仿真实验。