基于3D-GIS的铁路信息模型研究与应用

基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用铁三院工程实验室北京圣地英才空间技术有限公司基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用报告内容一、铁路信息模型技术简介二、总体方案介绍三、功能设计与应用四、应用展望基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用机载激光雷达数码航摄仪器1.航测遥感信息技术发展（1）数据获取新设备、新手段卫星遥感倾斜摄影基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用刀片机、分布式计算计算机自动匹配，代替人工采集1.航测遥感信息技术发展（2）数据处理自动化，产品品质提升基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用1.航测遥感信息技术发展（2）数据处理自动化，产品品质提升基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用1.航测遥感信息技术发展（3）应用范围不断拓展交通国土农林业海洋石油电力……规划设计建设使用维护基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用2.3DGIS发展现状目前，三维GIS飞速发展，全国各个城市都在打造以3DGIS为基础的数字城市、智慧城市。2014年8月国家发改委出台了智慧城市发展指导意见，2013年以来开展智慧城市的试点达到414个，试点城市遍布全国各地，遍及城市群、城市和乡村。铁路行业更是大力推进BIM技术，多维空间数据管理逐步成熟，必将取得落后的二维平面图的管理。基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用（1)3DGIS的特点1.地形底图为高精度DEM和DOM，空间信息以三维模型方式表达；2.铁路资产管理多以三维模型表达，内容更丰富更直观；3.多角度浏览；4.多源数据的集成。基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用（2)3DGIS的优缺点优点：能完全表达地物的真实空间关系，表达更直观，具有良好的信息集成管理能力，应用范围广、功能扩展性强。缺点：数据量大，对数据、软硬件、网络相对要求高。基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用3.基础平台情况（1）支撑技术：高精度三维地理信息快速获取与处理技术；施工图参数化建模技术；海量空间数据管理与三维可视化技术；数据获取数据处理基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用施工图参数化建模技术基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用3、基础平台（2）建设成本数据成本①航测采集成本②建模成本根据具体项目和采用的技术手段确定硬件成本①数据库/应用服务器②存储设备③网络交换机④PC机、Pad与二维GIS相当软件成本①3DGIS平台软件②B/S客户端开发③C/S客户端开发④移动客户端开发与二维GIS相当基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用3、基础平台（3）解决方案铁路信息模型管理平台——TSDI_RIM分别针对海量影像、模型、矢量数据进行优化和压缩多种数据部署方式、低带宽条件下的数据传输浏览器版客户端版移动端优点：1.一整套海量数据解决方案；2.目前对海量数据支持最好的平台；3.数据接口丰富；基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用4、应用案例（1）勘察设计项目应用项目数典型项目国铁项目18项长昆客专、蒙华通道境外铁路项目4项坦赞铁路、柬埔寨泛亚铁路轨道交通4项深圳磁浮8号线交通枢纽2项北京枢纽、丰台西站基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用4、应用案例在长昆线、大西线、京沈线等客专项目中实现了三维可视化建设管理。（2）铁路建设管理项目基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用4、应用案例在长昆线、大西线、京沈线等客专项目中实现了三维可视化建设管理。（2）铁路建设管理项目基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用4、应用案例与济南铁路局联合开发了京沪高速铁路工务管理技术研究项目，取得了阶段成果；长昆线成果已经部署用于广铁集团应急指挥调度台。（3）运营管理项目基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用铁路运营管理中的应用运维养护管理数据资料管理设备资产管理商业开发管理运营监测管理应急安全管理决策分析三维可视化铁路综合信息管理系统基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用二、总体方案介绍基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用数据管理与表达基础地理数据铁路设施模型矢量数据资产数据库其他业务数据库网络传输解决方案多源异构数据分布式部署数据优化客户端软件浏览器客户端桌面客户端移动客户端权限管理分级管理专业独立集成汇总基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用——总体架构中间件数据获取数据加工地理信息及工程仿真服务平台机载激光雷达数码航摄仪像素工厂摄影测量工作站专业处理软件整体机房海量存储设备服务器SkylineArcGISTSDI3D勘察设计仿真服务平台铁路施工管理仿真服务平台铁路运营管理仿真服务平台勘察设计信息集成仿真仿真计算铁路列车轨道桥梁动力仿真高速铁路线型设计动力学仿真综合交通枢纽人流仿真铁路站场车流仿真岩土力学仿真施工组织计划施工安全大临设施仿真施工进度仿真传感器集成灾害分析仿真工务管理运输管理设备管理安全设施管理列车运行模拟防灾救援仿真运营检测网络层核心数据层中间层服务层应用层...安全体系系统维护a11a223a34a4b1b2b3b45678a11a223a34a4b1b2b3b45678a11a223a34a4b1b2b3b45678a11a223a34a4b1b2b3b45678a11a223a34a4b1b2b3b45678a11a223a34a4b1b2b3b45678a11a223a34a4b1b2b3b45678a11a223a34a4b1b2b3b45678基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用铁路建设运营三维可视化平台一、基本功能二、勘察设计三、建设管理四、运营管理多角度浏览（体现海量数据和高精度）地上地下一体（隧道内外、综合管线、桥梁与基础）图库一体快速定位（目录树定位、模糊查询）浏览水淹、缓冲区断面、等高线距离、面积、土石方设计成果预演（系统性检查）设计方案比选前期虚拟踏勘多方案比选列车运行模拟防灾救援指挥、监控（GPS）大临设施选址、施工便道三维形象进度视频监控施工图管理工务管理运输管理设备管理运营监测与既有线复测资料管理查询量测与分析防灾监控——系统功能基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用1、数据管理（1）空间矢量图的管理与叠加，符号的三维表达基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用1、数据管理（2）铁路模型三维表达：基础设施建模基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用1、数据管理（2）铁路模型三维表达：设备与设备模板库电力通信栅栏安全梯铁路设备模型库选择设备类型信号机灯塔箱变路灯限高架接触网杆通信场坪通信塔电力杆按表添加鼠标定位基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用1、数据管理（2）铁路模型三维表达：房地产建模、铁路用地界红线管理基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用1、数据管理（3）多源异构数据管理：Oracle数据库基础地形数据服务器矢量数据服务（ArcSDE,SFS,WFS）用户本地数据地理场景、DEM、DOM、三维模型、矢量图层、点云、文档、图纸、表格、图片、视频…http网络数据tif,img,jpg,dxf,shape,xls,kml,mdb,shape,3dml,x,dae,3ds…….基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用1、数据管理（4）热点信息采集与属性链接视频监控服务器在实际位置添加视频监控热点通过点击热点，启动视频监控模块视频流基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用1、数据管理（4）热点信息采集与属性链接轨道检修数据库基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用1、数据管理（5）数据采用分布式管理基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用2、网络传输解决方案（1）基础三维地理场景数据压缩后的基础地形数据量预计在50G-100G，访问远程地形数据的最低带宽为1M(下载速度100kb/s)距离服务器较远地区，由于经过的网络节点多，连接速度会较慢，可在铁路沿线设置多个数据服务器，沿途用户就近选择地形服务器。基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用2、网络传输解决方案（2）属性数据库属性数据为铁路建设、运营管理部门日常管理核心数据，数据量一般较小，可由各部门管理维护，总部统一共享。基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用2、网络传输解决方案（3）模型库采用分段管理、分布式部署模型进行轻量化采用细节层次模型，3DML格网数据XX局XX局XX局XX段模型数据XX段模型数据XX段模型数据基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用3、客户端可采用三种方式访问系统平台：•日常管理可使用简单便捷的B/S客户端；•数据维护、分析决策等可使用功能更加丰富的C/S客户端；•现场作业可使用移动终端，移动终端采用GPS定位，数据采集暂时存储在终端内，与计算机连接后上传至服务器，保证在无网络环境的情况下，可进行数据采集。基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用4、管理分级按照铁路公司、路局、站段等实行分级管理，信息按分级的最小单元分层管理，便于通过图层控制解决不同用户权限访问不同的专业数据。公司成员可访问全局数据，路局可访问路局管辖范围内的数据，站段不同的人员可访问站段管辖范围内不同专业数据。全局查询与监督基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用三、功能设计与应用基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用1.三维浏览基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用1.三维浏览（1）室内导航，可管理变电站等室内设备，便于设备信息的链接管理。基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用（2）安全风险点管理。8.2米基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用2.查询分析（1）基于中线管理策略三维场景（地理坐标、热点图标、模型等）铁路中线管理模块（里程、方位、距离）基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用2.查询分析（1）基于中线管理策略基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用2.查询分析（2）基础设施、设备、资产台账管理关键字查询基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用2.查询分析（2）基础设施、设备、资产台账管理_提醒信息跨济兖公路特大桥例行检测跨黄河桥例行检测DK451+450栅栏门损坏工点：跨济兖公路特大桥竣工时间：2011年11月上次巡检：2014年6月30日下次巡检：2014年12月30日前2014-11-2基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用2.查询分析（3）缓冲区分析基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用2.查询分析（4）水淹分析基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用2.查询分析（5）方案模型分析基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用2.查询分析（6）报表统计基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用京沪高速3.辅助设计（1）三维浏览与资料链接基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用3.辅助设计（2）三维方案比选基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用3.辅助设计（3）三维实景对比基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用3.辅助设计（4）三维地质判识基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用滑坡采石场3.辅助设计（5）不良地质基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用3.辅助设计（6）根据调查资料构建的地质纵断面基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用3.辅助设计（7）设计成果预演基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用3.辅助设计（8）远程协作基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用4.建设管理（1）大临设施布置与施工便道规划模拟基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用574.建设管理（2）数据录入与审核流程开发基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用4.建设管理（3）三维形象进度模型展示（4D施工）基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用59三维形象进度模型展示（三棱山隧道施工进度）基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用4.建设管理（4）EBS模型分解基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用视频监控4.建设管理（4）多种传感器集成基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用气象数据图形化查询基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用异物侵线与滑坡监控点基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用5.运营管理（1）施工图、竣工资料管理基于3DGIS的铁路信息模型研究与应用与LKJ工务管理数据库集成，实现基础设施一体化查询5.运营管理（2）多种数据、多种系统集