基于3D数字孪生技术的通信网络可视化方法

为实现对网络通行状态的可视化感知,引进3D数字孪生技术,对通信网络可视化方法展开设计与研究。收集与通信网络相关的数据,包括设备信息、拓扑结构、流量数据、实时监测数据等,进行通信网络运行场景的渲染;根据渲染后通信网络运行场景,掌握邻近节点之间的引力与斥力,以此计算通信网络节点间流量作用力;根据节点之间的流量数据,构建一个流量矩阵,以此实现通信网络可达节点通信强度可视化模型的构建。实验结果表明:设计方法不仅可以实现对通信网络的可视化,还可以实现对网络运行中通信信号强度的精准感知。

3D Analysis and Investigation of Traffic Noise Impact from Hemmat Highway Located in Tehran on Buildings and Surrounding Areas

This study analyzes and investigates the impact of traffic noise on high rise buildings and surrounding areas by the side of Hemmat Highway that links west of Tehran to the east. In this study, a 3D traffic noise simulation model is applied on a GIS system. Visualized noise levels are formulated by the proposed model for noise mapping on all surfaces of the buildings and surrounding ground in a 3D platform. The investigation shows that there is a high traffic noise impact on the foreground and front facades of buildings, rendering these areas unsuitable for residential purposes. The ground area by the sides of buildings and the building side panels receive a lower noise impact. Most of these areas are still not acceptable for residential and even commercial use, only the back yards and back panels, have the lowest traffic noise impact. It also shows that the building height is not an effective factor for reducing motorway noise on the upper part of the building. Finally, construction cantilever barriers with a height of seven meters, close to the outer edge of the highway was presented as an effective way to reduce noise within the allowable range of noise pollution for commercial and residential purposes.

基于VISSIM仿真系统构建3D交通环境

阐述了运用VISSIM仿真系统构建3D交通环境的方法和过程,为VISSIM仿真系统的应用提供参考。介绍了仿真背景图、VISSIM的3D信号灯以及3D交通环境的要素和实现方式。利用VISSIM的可选模块V3DM建模时可分为两类模型,重点介绍了第I类3D模型的建立。总结了避免发生模型错位的注意事项和解决方法,即在缺少背景矢量文件的情况下,利用AdobePDF虚拟打印机将路网信息打印到pdf文件,并通过Illustrator软件输出得到仿真路网的dwg文件。以武汉市建设大道为例,实现了逼真的3D交通环境效果。

基于3D CNN的道路视频交通状态自动识别

为了从视频直接有效地提取交通信息,提出了基于三维卷积神经网络(3D convolutional neural networks,3D CNN)的交通状态识别方法.首先,以C3D(convolutional 3D)深度卷积网络为3D CNN原型,对卷积层数量与位置、平面卷积尺寸及三维卷积深度进行优化调整,形成了37个备选模型;其次,建立了视频数据集,对备选模型进行系统的训练测试,提出了交通状态识别模型C3D^*;然后,对C3D^*和现有三维卷积网络模型进行视频交通状态识别测试分析;最后,对比测试了C3D^*及常用二维卷积网络的交通状态识别效果.对比结果显示:针对视频交通状态识别,C3D^*的F均值为91.32%,比C3D、R3D(region convolutional 3D network)、R(2+1)D(resnets adopting 2D spatial convolution and a 1D temporal convolution)分别高12.24%、26.72%、28.02%;与LeNet、AlexNet、GoogleNet、VGG16的图像识别结果相比,C3D^*的F均值分别高32.61%、69.91%、50.11%、69.17%.

山地轨道交通隧道Geo-BIM建模方法与应用研究

为解决山地轨道交通隧道在BIM建模中存在的隧道线路偏差大、隧道构件复杂繁多、属性添加效率低以及呈现效果单一等问题,提出一种基于Revit+Dynamo+Excel及EVS软件的山地轨道交通隧道Geo-BIM建模方法。结合隧道线性工程特点,对Revit内置Dynamo插件二次开发,实现隧道快速精准的参数化建模和批量定义属性参数。提出基于EVS软件建立隧道三维地质体模型的方法,制定地层建模和岩性建模的实现方式和标准流程,结合隧道BIM模型全面实现隧道建设过程中的可视化。依托施家山隧道项目,基于Cesium框架实现了BIM模型、GIS地表和地质体三维模型的集成,实现三维可视化模型与模型属性、数据信息等可交互式操作。实践表明,Geo-BIM建模方法可以快速地对隧道BIM模型及其三维地质模型进行建模,通过集成后的模型信息之间能够表现出很好的交互效果,具有良好的工程应用价值。

基于3D激光扫描、多刚体重建和遗传算法优化的车-人碰撞事故再现模拟与损伤分析

目的利用3D激光扫描技术,结合多刚体动力学和遗传算法优化对一起汽车与自行车及其骑车人碰撞的交通事故进行再现模拟与损伤分析,为法医学死因鉴定提供生物力学依据。方法利用3D激光扫描技术对肇事汽车进行测量,根据测量数据建立人-自行车-汽车多刚体模型,并设置优化变量的取值范围,利用多目标遗传算法,带精英策略的快速非支配排序遗传算法求最优近似解,并与事故现场附近监控视频记录进行比较。结果事故车辆激光扫描重建结果良好,通过遗传算法优化收敛所获得的最优近似解中的假人、自行车、汽车的动力学行为与监控视频中所记录的三者动力学行为相符合,假人的损伤参数也与事故中骑车人的损伤情况及部位相一致。结论利用3D激光扫描技术,结合多刚体动力学和遗传算法优化可以对人-自行车-汽车碰撞前的运动状态、碰撞致伤过程进行重建,并对受害者的损伤进行力学分析,在交通事故受害人致伤方式鉴定及死因分析中具有应用价值。

基于路径多样性的3D NoC流量均衡容错路由算法

针对三维片上网络中路由算法路径单一、容错机制不完善导致的网络性能受限的问题,提出一种具有路径多样性的容错路由算法。该算法首先分析路由路径,制定出最短路径下的路由策略;然后结合路径多样性,设计路由选择模型;最后对链路故障进行分类,设计更加均衡的容错绕行规则。实验结果表明:该算法相较于对比算法,在无链路故障时,吞吐量提升了2%,传输延时降低了17.1%;在5%链路故障时,吞吐量提升了20.9%,传输延时降低了5.8%。随着链路故障率的增加,该算法仍具有优势。

基于无人机倾斜摄影测量技术的交通事故现场实景三维重建

本文针对二维勘查手段在道路交通事故现场处理时效率不高、不易全面快速完成现场勘查工作的问题,引入无人机倾斜摄影测量技术,以实现事故现场的高效、全面勘查。该方法利用消费级无人机航拍获取带有位置信息的高分辨率现场照片,经三维重建,实现事故现场的数字化实景三维重建。从重建尺寸精度、重建效果、作业时长三个维度评估实景三维重建的有效性。试验结果表明,对于范围为20 m×30 m的事故现场,不同航拍高度下拍摄的照片序列合并重建的尺寸测量精度可达厘米级,其中30 m路面距离的相对误差为+1.6 cm;重建结果具有真三维效果,可清晰呈现路面划痕、散落物等;现场作业时长最少可缩短至5 min以内。本方法可实现交通事故现场三维场景的数字化重建,替代传统的拍照测量式勘查手段,可大幅缩短现场勘查时间,有利于交通事故现场的快处快疏。

基于3D打印的交通工程设计教学与实验系统研究

交通工程设计是交通工程专业的主干课程,就教学而言,目前国内缺乏适用于城市道路交通工程设计的教材与教具,而现有的教学参考书多以公路交通工程设施设计为对象。为提高城市道路交通工程设计课程的教学效果,本研究基于交通工程设计专业知识、相关规范标准及3D打印和无线通信技术,构建了一套交通工程设计教学实验系统,形成了一种具备教学演示和互动实验功能的新教学方式,促进了学生对教学内容的理解与掌握,推进了交通工程设计及相关课程的教学。

基于3DS MAX的公路隧道虚拟行车环境构建

以调研获得的隧道场景资料为实例，利用基于3DS MAX的虚拟现实技术构建公路隧道虚拟行车环境，对建模过程中的关键技术进行探索。利用计算机仿真技术，为提高隧道行车安全性做出新尝试，获得了良好效果。

一种基于多频连续波体制的3D交通雷达检测方法

随着社会的快速发展,道路中机动车的数量呈爆炸式增长,城市交通管理系统亟需一种能够应对城市高密度、缓慢车流的新型交通监测方式。本文设计一种3D交通雷达采用宽波束来覆盖所有车道,同时对监测区域的所有目标进行测速、测距和测角来精确定位,并可对目标进行分类。本雷达采用多频连续波在频域处理进行高分辨率测速和高精度测距,并通过双接收天线进行数字和差波束获得高测角精度。最终研制出了能够切实应用到城市交通管理系统的天馈和收发一体集成的小型化3D交通雷达。

基于3DCNN-DNN的高空视频交通状态预测

为使用高空视频识别和预测道路交通状态,提出基于三维卷积神经网络-深度神经网络(3DCNN-DNN)的交通状态预测方法.将道路切分为D个路段,每个路段视频片段时长m s,基于典型3DCNN结构C3D识别路段视频片段交通状态;建立道路?个历史时段、D个路段的交通状态矩阵Φ,将道路交通状态预测问题转化为以Φ为输入,有限交通状态为输出的分类问题,构建基于DNN的短时交通状态预测模型原型;建立交通视频数据集,对DNN预测模型原型的隐藏层数量、神经元数量及训练批大小进行测试优化,提出有4隐藏层,各层神经元数量为64/128/128/64,训练批大小为64的优化模型DNN*.测试结果表明:C3D视频交通态识别平均F1值为95.71%,DNN*道路交通状态预测准确率为91.18%,比DNN线性分类、KMeans、KNN、SVM和线性分类分别高6.86%、57.85%、62.26%、26.47%、43.14%;C3D能提供准确的交通状态矩阵,3DCNN-DNN可有效识别和预测道路视频交通状态.

基于三维宏观基本图的城市机非混行交通研究

为解决城市交通中机动车与非机动车混合行驶造成的交通拥堵,提出一种三维宏观基本图的理论分析方法,探究机动车与非机动车混行交通流的微观运行特征和宏观演化规律,揭示在非机动车干扰下交通拥堵的形成、传播和消散机理。先分别建立描述非机动车流的元胞自动机模型和机动车流的元胞传输模型,并借助非机动车越线次数函数将两个模型耦合;然后,在Simulink仿真平台上,运行该耦合模型以求得路网的三维宏观基本图,并以此分析非机动车驶入流量与路网平均流量、冲突次数三者间的相互关系;最后,提出提高路网硬隔离占比和加大非机动车道宽度的两种方法,借助三维宏观基本图来验证其缓解交通拥堵的效果。研究结果表明:三维宏观基本图的分析方法可量化机动车和非机动车冲突的影响,指导混行交通拥堵的治理,该结论为改善中国城市交通出行秩序和出行环境提供了参考。

基于Google Sketchup建模与PTV Vissim仿真构建3D交通环境

该文指出:3D交通是现代城市信息化发展的产物,越来越广泛地应用于城市交通规划、交通微观仿真之中。如何高效、快速地构建3D交通环境是进行交通微观仿真的关键技术和重要载体。基于Google Sketchup建模与Vissim仿真技术,操作简单,效率高,大大降低了在构建3D交通环境工作中所花的时间和精力,从而降低工程成本,加快交通微观仿真技术的推广。

微观交通仿真3D建模研究——以VISSIM为例

微观交通仿真3D建模是进行微观交通分析和结果展示的重要平台。以VISSIM为例,系统性梳理和确定3D建模流程步骤,以建立Sketch Up中精确尺寸的静态交通设施和交通小品模型,并进行材质渲染为难点,无缝对接与互动Auto CAD仿真背景文件、VISSIM模型文件、Sketch Up文件为目标,通过金华市中心医院二期改造项目为依托案例,对相应的技术实现过程进行分析说明。研究结果拟提高微观交通3D建模效率,为交通仿真者提供操作指导。

面向时空交通栅格流量预测的3D通道注意力网络

城市交通流量预测对交通管理和公共安全具有重要意义。然而,交通栅格流量数据中的规律在时刻变化,在城市中存在全局范围的时空间关系,并且不同特征通道在每个城市区域上有不同的重要性。为解决这些挑战并做出更准确的预测,设计了一种新颖的时空神经网络模型--3D通道注意力网络(three-dimensional channel-wise attention networks,3D-CANet)。提出一个3D通道内注意力(three-dimensional inner channel attention,3D-InnerCA)单元来动态捕获各个通道中不同的全局时空相关性,同时设计通道间注意力(inter channel attention,InterCA)单元来自适应地重校准每个区域上不同特征通道的贡献。在3个真实交通栅格流量数据集上的实验结果表明,3D-CANet模型的预测能力优于其他对比方法,证明了模型的有效性。

道路交叉口3D光屏信号装置研究

针对道路交叉口交通信号设置提出改进措施,采用3D光幕信号装置来减少行人闯红灯的数量,确保正常稳定的交通秩序。该系统分为激光光屏成像与语音红外检测系统两部分。通过该装置控制行人与车辆在交叉口的行为,达到理想交通控制的目的。

浅析计算机3D建模技术在公路桥梁互通立交等中的应用

随着当前科学技术的不断发展，计算机技术的应用也更加的广泛，在公路桥梁互通立交设计的过程中通过计算机3D技术的应用能在一定程度上降低设计的周期和成本。

基于Unity3D的交通灯控行车虚拟实验研究

目前,新型"互联网+教育"方兴未艾,虚拟现实(VR)教育具有广阔的发展前景。VR在教育领域中的应用主要体现在可以构建虚拟学习环境、虚拟实验基地,能创造虚拟学习伙伴,可以建立虚拟仿真校园,还能做虚拟实验。在高校电子技术课程交通灯控行车实验中,如果采用传统的数字电子技术实验,学生不能在线上操作交通灯控行车虚拟三维仿真实验。以十字路口交通灯控行车实验为例,基于Unity3D引擎,结合C#语言和3ds Max建模工具开发出具有VR交互功能的交通灯控行车三维虚拟仿真实验系统。依托我校在线教育空间平台,综合运用多种软件技术,实现在PC、手机移动端进行实验学习、模拟训练、考核等多种功能。学习者预先体验实验过程,可节约实验成本,并增强时间和空间的灵活性。

基于无人机倾斜摄影的道路交通事故现场三维建模

无人机倾斜摄影具有数据采集快捷、三维建模速度快等优势,是各类场景数据获取的重要方式。文章分析了道路交通事故现场倾斜摄影与三维建模的技术流程,结合实例分析了典型道路交通事故现场数据采集的效率和三维模型的精度。结果显示:外业采集的时间低于10 min,三维模型上特定目标尺寸量取的绝对误差不超过2 cm,能够满足道路交通事故现场勘测的特殊需求。