一種基於3D技術的機場應急調度管控系統及方法與流程
2023-06-07 02:55:26 1
本發明涉及民航安全技術領域，特別是涉及一種基於3d技術的機場應急調度管控系統及方法。
背景技術：
近年來機場突發事件的報導增多，使人們對機場突發事件的關注程度逐漸提升。由於機場應急預案的種類繁多，紙質版的應急預案在緊急情況下難以給機場工作人員和應急救援人員留下直觀的印象，無法快速高效給出直接的指導方案，不可避免地會出現由於救援處理方案不清或秩序混亂導致事故處理不及時而造成更嚴重的損失。因此，直觀簡潔的3d可視化機場應急預案為機場及相關管理部門提供直觀的決策依據，對提高機場工作效率有重要的意義。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是：提供一種基於3d技術的機場應急調度管控系統及方法。該發明以直觀簡潔的3d可視化機場應急預案為機場及相關管理部門提供直觀的決策依據，對提高機場工作效率有重要的意義。
本發明為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是：
一種基於3d技術的機場應急調度管控系統，至少包括：
總控終端，
與總控終端進行數據交互的接收終端；其中：
所述控制終端包括總控伺服器和通信模塊，在所述總控伺服器內存儲有機場的地形資料庫、3d模型資料庫、以及指令資料庫；所述接收終端有多個，每個接收終端包括終端伺服器、通信模塊、以及顯示模塊；所述接收終端包括消防終端、救護終端、安保終端、以及拖車終端；所述指令資料庫內設有：消防狀態指令、救護狀態指令、安保狀態指令、以及車輛管理指令。
作為優選，本發明還採用了如下的技術方案：
進一步：所述3d模型資料庫內包括消防車模型、救護車模型、警車模型、拖車模型。
一種基於3d技術的機場應急調度管控系統的方法，包括如下步驟：
步驟一、結合機場跑道、滑行道、機位信息及航行通告中涉及到的相關資源的原子符號，把其中行為指令進行標記分組，行為指令包括位置、行為、時間，再進一步劃分組合成短語指令，檢查無執行錯誤後，優化執行方案，形成一套以應急預案為基礎的範式語法；
步驟二、以機場地理信息為基礎，建立機場飛行區及航站樓3d模型，根據機場應急預案，以機場gis為基礎，對飛機以及各種機場專用車輛建模，完成3d動態化展示，實現應急預案的可視化，建立3d模型之後，實現應急預案的動態展示，及模擬演練；
步驟三、通過在3dgis中加載相關區域環境數據，實現對目標機場及周邊地理環境的直觀展示，在出現各種類型的緊急情況時，分析各應急預案，計算出最小影響區域及關聯關係，並對涉及區域進行優化，找出最優方案並給出可視化的具體行動方案。
一種基於3d技術的機場應急調度管控系統的方法，包括如下步驟：
步驟101、準備工作：具體為：
在總控終端內建立skyline平臺，在總控終端內利用3dsmax軟體製作3d模型資料庫，同時將指令資料庫導入總控終端內；
步驟102、根據事件發生的類型，調取特定的指令資料庫；具體為：
將事件分為三類：通知類型，即發生緊急情況後，通知特定部門；移動類型，即部門接到應急指令後，派出救援車輛趕赴現場；條件類型，即指揮人員或某類車輛在某個時間範圍內到達事故現場；
所述通知類型對應於通知指令inform(dp)函數；利用接收終端與總控終端的通信，在接收終端上顯示總控終端需要通知接收終端的內容；
所述移動類型對應於移動指令move(car，place)函數的實現方式，移動指令move(car，place)函數的參數為車輛對象和目的坐標，獲取已經生成的車輛對象的現有坐標，與傳入的目的坐標，傳入弗洛伊德算法自動尋路函數，返迴路徑隊列，車輛對象按照路徑隊列中的坐標點進行移動，移動到目標點停止；
所述條件類型對應於行動指令act(car)函數的實現方法，調用行動函數，函數判斷行動指令傳入的對象是什麼類型，然後執行不同的程序，持續時間按照默認設置；
步驟103、當事件發生時，根據步驟102得出判斷事件類型，同時根據該事件類型，選擇相關的操作對象，在地形資料庫中對事發地點進行標註，最後將該操作對象與地形資料庫進行匹配，並將匹配結果發送給操作對象的接收終端；
步驟104、接收終端接收到匹配結果，並將匹配結果在顯示模塊上進行演示。
本發明具有的優點和積極效果是：
通過採用上述技術方案，由於本發明以3d、gis、虛擬實境等計算機手段實現對機場應急預案的三維可視化，直觀展示各突發情況下機場各作業單位的處理過程。相比於現有的紙質版機場應急預案，本發明實現了為機場及相關管理部門提供直觀的決策依據；
一個伺服器對應多個客戶端，每個部門有相應的單獨的客戶端，單獨客戶端會強調突出對應部門的行動方案，如消防部門對應移動客戶端，當有通告信息涉及消防部門的時候，伺服器執行信息通知操作，客戶端接收到這個信息，顯示信息內容。
當緊急情況產生時，伺服器操作人員選擇相應的應急預案，並選擇事件發生地點(想法是以伺服器端在地圖上選擇地點，系統通過地點來選擇需要封鎖相應區域(一段路)，所有車輛在一段路與滑行道相交的兩個路口靠編號小的一個路口)集合，應急預案以範式語言編寫的文本信息格式輸入到伺服器，伺服器自動在terraexplorer窗口生成應急預案3d動畫行動方案，並將生成的行動方案發送給各個部門，每個部門對應的客戶端可以突出顯示自己部門的信息，如到達路徑，任務，時間限制，以及註明有協同任務的部門的執行先後順序(比如先消防和救援組執行任務，再拖車，後勤組等執行任務)。伺服器端也可以對到達路徑進行手動在地圖上進行修改(畫線標記即可)然後將修改後的行動方案更新到各個部門的客戶端。客戶端會顯示有相應的3d動畫來指導行動人員的行動。
附圖說明
圖1是本發明優選實施例的結構框圖；
圖2是本發明優選實施例的電路框圖；
圖3是本發明優選實施例的流程圖。
具體實施方式
為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下：
請參閱圖1和圖2，一種基於3d技術的機場應急調度管控系統，包括：
總控終端，
與總控終端進行數據交互的接收終端；其中：
所述控制終端包括總控伺服器和通信模塊，在所述總控伺服器內存儲有機場的地形資料庫、3d模型資料庫、以及指令資料庫；所述接收終端有多個，每個接收終端包括終端伺服器、通信模塊、以及顯示模塊；所述接收終端包括消防終端、救護終端、安保終端、以及拖車終端；所述指令資料庫內設有：消防狀態指令、救護狀態指令、安保狀態指令、以及車輛管理指令。
所述3d模型資料庫內包括消防車模型、救護車模型、警車模型、拖車模型。
一種基於3d技術的機場應急調度管控系統的方法，包括如下步驟：
步驟一、結合機場跑道、滑行道、機位信息及航行通告中涉及到的相關資源的原子符號，把其中行為指令進行標記分組，行為指令包括位置、行為、時間，再進一步劃分組合成短語指令，檢查無執行錯誤後，優化執行方案，形成一套以應急預案為基礎的範式語法；
步驟二、以機場地理信息為基礎，建立機場飛行區及航站樓3d模型，根據機場應急預案，以機場gis為基礎，對飛機以及各種機場專用車輛建模，完成3d動態化展示，實現應急預案的可視化，建立3d模型之後，實現應急預案的動態展示，及模擬演練；
步驟三、通過在3dgis中加載相關區域環境數據，實現對目標機場及周邊地理環境的直觀展示，在出現各種類型的緊急情況時，分析各應急預案，計算出最小影響區域及關聯關係，並對涉及區域進行優化，找出最優方案並給出可視化的具體行動方案。
一種基於3d技術的機場應急調度管控系統的方法，包括如下步驟：
步驟101、準備工作：具體為：
在總控終端內建立skyline平臺，在總控終端內利用3dsmax軟體製作3d模型資料庫，同時將指令資料庫導入總控終端內；
步驟102、根據事件發生的類型，調取特定的指令資料庫；具體為：
將事件分為三類：通知類型，即發生緊急情況後，通知特定部門；移動類型，即部門接到應急指令後，派出救援車輛趕赴現場；條件類型，即指揮人員或某類車輛在某個時間範圍內到達事故現場；
所述通知類型對應於通知指令inform(dp)函數；利用接收終端與總控終端的通信，在接收終端上顯示總控終端需要通知接收終端的內容；
所述移動類型對應於移動指令move(car，place)函數的實現方式，移動指令move(car，place)函數的參數為車輛對象和目的坐標，獲取已經生成的車輛對象的現有坐標，與傳入的目的坐標，傳入弗洛伊德算法自動尋路函數，返迴路徑隊列，車輛對象按照路徑隊列中的坐標點進行移動，移動到目標點停止；
所述條件類型對應於行動指令act(car)函數的實現方法，調用行動函數，函數判斷行動指令傳入的對象是什麼類型，然後執行不同的程序，持續時間按照默認設置；
步驟103、當事件發生時，根據步驟102得出判斷事件類型，同時根據該事件類型，選擇相關的操作對象，在地形資料庫中對事發地點進行標註，最後將該操作對象與地形資料庫進行匹配，並將匹配結果發送給操作對象的接收終端；
步驟104、接收終端接收到匹配結果，並將匹配結果在顯示模塊上進行演示。
請參閱圖3，下面以上海虹橋機場航空器衝出跑道應急預案中提取出的需要進行3d可視化動態展示的內容：
1.通知消防急救部(4a)、機場應急指揮中心(4b)、東空管局(4c)等各個辦公部門。
2.應急響應等級a：事件(將)導致航空器嚴重損壞，有人員傷亡或被困消防車、救護車、拖車：2分鐘內直接到現場進行救援；
應急響應等級b：事件(將)導致航空器嚴重損壞，無人員傷亡或被困消防車：2分鐘內直接到現場進行救援拖車：10分鐘內到達現場；
應急響應等級c：事件(將)導致航空器輕微受損，無人員傷亡或被困消防車：2分鐘內直接到現場進行救援；拖車：10分鐘內到達現場
3.需卸油時，應通知虹橋機場航油公司集結待命，10分鐘之內到達。
步驟一：下面給出其對照的解釋語言：
步驟二、
三維模型傳輸與管理方式：將三維模型的位置抽象為點對象記錄在shapefile文件中，通過點對象中記錄三維模型名稱的欄位與三維模型關聯，從而加載出三維模型。
步驟三、
按照規定的範式語言編寫的對應程序，以對象定義的語句實現方式，調用三維對象載入函數，調用無參構造方法參數(默認各種車輛在各自固定位置)，找到準確的坐標，按對象的類別指定加載的三維對象的類型，加載三維對象(各參數如高度、航偏角、方向等等使用默認值)。
步驟四、
移動指令move(car，place)函數的實現：參數為車輛對象和目的坐標，獲取已經生成的車輛對象的現有坐標，與傳入的目的坐標，傳入弗洛伊德算法自動尋路函數，返迴路徑隊列，車輛對象按照路徑隊列中的坐標點進行移動，移動到目標點停止。
步驟五、
通知指令inform(dp)函數的實現：利用客戶端與伺服器的通信，在客戶端上顯示伺服器需要通知客戶端的內容。
步驟六、
行動指令act(car)函數的實現方法，調用行動函數，函數判斷行動指令傳入的對象是什麼類型，如救護車，消防車，然後執行不同的程序，如救護車就顯示救援標誌，持續時間按照默認設置。
步驟七、
當所有任務執行完後，讀到end指令，所有車輛按原路返回，將路徑點反向讀取即可。
步驟八、
最後，實現機場各個不同的組織部門在各自的終端上展示出航空器衝出跑道應急預案的3d可視化動態展示方案。
以上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用於限定本發明的實施範圍。凡依本發明申請範圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬於本發明的專利涵蓋範圍之內。