道路交通应急抢险三维虚拟场景创建技术研究.docxVIP

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道路交通应急抢险三维虚拟场景创建技术研究

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摘要：道路交通抢险具有一定的难度和危险性，为实现道路交通抢险的科学化和高效化，需要对抢险工作进行模拟和演练，运用三维虚拟场景的创建技术，可以将灾害场景进行真实复现，节约人力物力，提升道路交通应急抢险的效率和效果。

关键词：道路交通；应急抢险；三维虚拟场景

引言

我国地域辽阔、山川纵横，水文及地质条件复杂，气候多变，各类自然灾害频繁发生，给经济建设和人民群众的生命财产造成了巨大的损失。各类自然灾害对公路、桥梁、隧道等交通基础设施的正常运行造成了严重的威胁。现有道路交通应急抢险存在着所需装备数量多、机动性差、现场作业人员多指挥协调难度大，及经费需求大的缺陷。道路交通应急抢险三维虚拟场景创建技术可以模拟真实抢险救灾场景，可以系统化地学习新型救援抢险设备的基本性能参数、操作使用规范、设备故障排除和维护保养等基础知识，对应急抢险技能进行拓展和延伸，有助于虚拟现实技术在道路交通应急抢险专业训练中逐步成为平台化、标准化学习的技术工具。

1道路交通应急抢险运行机制优化的原则

1.1髙效性原则

应急抢险管理就是要在尽量短的时间内抢通道路，应急抢险本身就要求其过程的高效性。企业应急抢险运行机制优化也应遵循髙效性原则，使企业能够有效提升应急管理能力，从而更好地应对各种险情。

1.2系统性原则

应急抢险不是单一的工作，而是涉及到企业全员的错综复杂的系统性工作。因此，应急抢险运行机制优化应当要考虑全局，针对应急抢险流程的各个环节进行整体性的优化设计。

1.3可操作原则

应急抢险运行机制优化不只停留在制度上的优化，而是要能够切实为企业所用，因此，在优化设计的过程中应当要符合企业的实际情况，具有可操作性。

1.4经济性原则

企业在进行应急抢险时一般顾不上经济性，但在进行运行机制优化时，企业不可能不计成本。因此，在进行优化设计时既要达到优化目标，又要考虑企业的经济利益，平衡好两者之间的关系。

2道路交通应急抢险工程技术工作的主要内容

应急抢险工程技术工作贯穿于设计、施工资料的收集、方案制定及工程完工的全过程，主要内容包括现场踏勘、收集资料、制定设计和施工技术方案、图纸会审、技术交底、工程质量安全管理和现场技术指导、进度控制、工程完工验收、技术总结等。

2.1现场踏勘和资料收集

现场踏勘和收集灾区资料是抢险技术工作的首要环节。现场踏勘的主要内容有：现场感知灾情状况，了解灾区场地、道路、水电供应、施工原材料供应、周围环境等状况，分析判断可能发生的次生灾害情况。收集的资料一般应包括：地形、地貌、地质、水文、气象、交通、测量基点、灾区及其附近资源情况等。抢险工程没有提前规划，场地、交通、供水、供电、土石料源等条件一般需要现场寻找，请当地政府协调使用，所需的资料有的需要结合现场情况进行实地量测，有的需要向当地有关主管部门或居民了解，涉及数据性的资料要确保准确，需要当地有关主管部门提供。

2.2应急抢险工程设计方案的制定

我国实行的是“国家建立统一领导、综合协调、分类管理、分级负责、属地管理为主的应急管理体制”，抢险救灾由当地政府负责。因此，应急抢险工程设计方案一般都由当地政府的抢险现场指挥机构聘请专家组或指定设计单位制定，经地方政府抢险指挥机构批准后实施。抢险施工单位要参与设计方案的制定。

2.3应急抢险工程施工技术方案的制定

应急抢险工程施工技术方案一般由抢险单位制定，并与设计文件一起报地方政府抢险指挥机构批准后实施。应急抢险工程总体布置重点一般应放在营地、道路和工作面上。抢险工期一般都很短，有条件的地方营房可以租用当地的学校、仓库等民房解决，现场布置的营房要选择在安全的地方，一般以扎帐篷为主。施工道路尽可能利用原有道路，必要时进行适当改造或修筑新的道路。工作面布置决定抢险进度、设备用量及人员组成，应细致规划。应急抢险工程的施工技术方案要结合现场的实际情况，以使用的材料、设备在灾区较容易筹集，能快速到达现场形成生产能力，快速扼制险情为原则进行选择。

3道路交通应急抢险虚拟场景建模

道路交通应急抢险虚拟场景建模主要包括灾害场景建模和抢险设备建模两大部分，为了增加虚拟场景的生动性，在细节上还可以包括武警官兵、医疗救援人员等元素。通常根据虚拟现实技术将获取的三维实际场景数据进行图像合成和背景合成，模拟出与真实灾害环境下的道路交通抢险状况。

3.1灾害场景建模

道路基础设施外观图像、灾难发生之后基础实施损坏状况的照片等都可以提供虚拟建模参考。对道路交通工程危害最大的是气象灾害和地质灾害两大类。气象灾害中对道路交通工程危害最大的灾害类型主要有暴雨及由此引发的洪水灾害，时常伴随着滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害，部分地区的冰冻雪灾害、风沙灾害影响较大