交通科技与管理
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挂式小便器1 基于BIM+IoT+AR 技术在轨道交通智慧运维需求分析
轨道交通智慧运维中，设备巡检是常态工作；而应急管理根据预案及需求可提高应急疏散、管控水平。基于增强现实通建筑信息模型与真实环境的叠加展示实现基于AR 技术的应急与巡检服务，提高工作效率。
1.2 移动端的移动增强现实室内精准定位应用
移动端的移动增强现为扩大应用的有效性及设备巡检的针对性，对室内空间数据、定位数据、Wi-Fi 信号特征进行分析，完成土建结构、终端设备对信号强度影响的量化分析，基于Wi-Fi 定位的地下室内定位技术，在地下室内场景内实现手机的实时定位。 1.3 基于手机传感和图像感知的相机位态计算与虚实相机匹配
利用手机传感器并结合蓝牙检测结合室内定位坐标与BIM 几何模型进行坐标点匹配解算，完成手机相机与BIM 视角摄像头的虚实相机匹配。进一步结合室内场景理解技术，精确机电BIM 模型在现实场景中的位置，实现手机摄像图像到三维几何模型的映射实现室内AR 虚实融合可视化。
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2 基于BIM+IoT+AR 技术在轨道交通智慧运维的流程分析
本项目将依托某市城市轨道交通项目，结合需求和功能
方艺蒙研发，总结功能需求和流程图如下：京能恒基
具体过程为：预先配置巡检任务。巡检用户对着设备扫描，将模型叠加到手机摄影中，与现实设备重叠，并读取到设备的具体编码，点击“拆装模拟”后，可以进行拆装模拟演示，并进行手动虚拟拆装；可以看到该设备的详细信息。
3 基于BIM+IoT+AR 技术在轨道交通智慧运维的实现方案
系统以BIM 数据为基础，经过优化、数据提取、转换，和AR 及IoT（The Internet of things，物联网）技术配合，以图形化方式将不同数据源的数据集成、分类，结合运维管理需要进行更为直观、更高效率的交互控制和信息展现。基于室内精准定位的移动端的移动增强现实应用；增强现实AR 在轨道交通运维管理中巡检、检修、培训等业务场景的应用。
3.1 基于AR 的运维巡检管理功能
基于图像识别、空间定位技术的AR 工程运维管理功能，让运维人员在检修现场通过移动设备可查看设备运行状态信息，获取检修记录和技术资料，提高运维人员获取设备信息的效率。
3.2 基于AR 的自定义工程进度及设备拆装模拟功能
系统开发基于参数化驱动的通用工程进度及设备拆装模
拟功能，让工程进度展示、设备拆装课件的制作、学习和训
练更高效。该板块需求如下：可进行参数化驱动工程进度及设备拆装模拟课件和4D 制作；可进行参数化工程进度及设
备拆装模拟课件学习和4D 分析；可在实战训练环境中进行
互动模拟训练。
3.3 AR 巡检、检修、培训等业务场景应用
通过构建自定义开发接口，集成主流监控视频、测量机器人、环境监测仪、盾构机、穿戴定位等IoT 设备；结合轨道交通工程运维管理的特点和要求，利用BIM、GIS、IoT、AI、大数据、空间定位导航等先进工程数字化技术优点呈现、整合、优化信息和数据，打造关于轨道交通工程资产移交、巡检巡查、检修生产等运维业务场景下的AR 技术应用解决方案，支撑实时可视指导、异常错误报警、专家远程指导、业务操作培训、执行过程标化、执行行为评价等内容的实现。
3.4 运维应急及巡检数据挖掘及AI 应用研究
（下转第12页）
BIM+IoT+AR 技术在轨道交通智慧运维的
需求分析及应用
肖宾杰，胡贤国，高修强
（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，杭州 311100）
摘 要：分析应用增强现实（AR）解决运营维保业务交互场景化、执行标准化、评价科学等问题需求，在轨道交通工程运维阶段充分集成BIM+IoT+AR 技术；打破现实运维场景中获取实物目标信息的空间的限制，以友好的交互方式呈现信息，提高资产移交、巡检巡查、检修生产等业务的执行效率；并通过采集现场各业务标准步骤节点数据，沉淀数字化运维知识资产。关键词：增强现实、轨道交通智慧运维；巡检巡查；物联网技术
图1 基于AR 及虚拟拆装的轨交巡检业务流程图
12交通科技与管理智慧交通与信息技术
以专业化的模式进行处理。该过程中需要充分利用GIS技术进行分析，确保在空间参数测量方面的高精度，同时针对所有参数的后续处理，也可以根据现有的三维地图模式，从中选择最佳的道路工程施工方案。对于各类点层则主要是分析整个道路系统在运行过程中，相关区域内所配置的收费站点数目以及所处的位置，之后将这一点层进行高精度建设，具体的结合过程可以将点层和道路网系统的线层关联，之后将关联之后的线层与面层关联，从而构成基于三维地图形式的交通网络系统。
2.3 实现数据可检索
在各类数据的检查和处理过程中，要能够确保所有的数据处于可检索状态，因此为了能够确保相关功能的实现，可以在其中建立查询表达式。比如针对某个道路区间段的建设过程可以检索的公路编号，之后在其中显示公路的相关信息，并且在已经建立了的三维地图上，以该公路区间段为中心，直接展示周边其他区域内所展现的各类数据。当然也需要在其中加入其他的一些工具，比如范围选择按钮，可以直接通过增设一个对地图的范围增减按钮，对于所查询空间的位置和周边含有的面积进行控制，该系统也可以支持直接输入其他的大范围数据。比如三级公路，在搜索之后就可以直接展示整个地图空间内的所有三级公路信息。
2.4 实现图文一体化
一体化系统的建设过程中，除了要根据已经建立的数据网络系统实现相关信息的叠加，同时公路网的
规划过程中，一个重要目标就是能够根据相关的数据，与该网络相关的社会经济信息进行融合，并且通过预测计算方法，得到在交通网络系统规划之后的一段时间内，公路网对当地经济状况的带动效果[3]。在GIS技术条件下，可保证相关图像以及数据可以进行有机结合，即针对网络层面的图形信息和属性信息之间，可以实现彼此之间的信息转化，该过程中可以根据已经开发出的软件系统相关功能，通过直接使用print语句，使得图形信息可以被输入到文本文件内，同时也可以直接从数据构成的电子地图内使用可视化的编程语言进行几何图形的存储。
3 结论
综上所述，公路网的规划过程，GIS技术的应用阶段，主要考虑的内容包括该区域的属性数据、几何数据及其他的关键性数据，所以说实践中，要能够将各类参数与GIS技术所建立的三维地图进行结合，之后在该地图上通过数据的叠加和数据的结合，实现对该区域公路网规划和公路规划现状的全方位研究，之后根据该系统的建设标准对整个系统进行构造。
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参考文献：
[1]易露.公路网规划综合评价方法及关键技术研究[J].工程技术研究,2021,6(2):153-154.
[2]陈明，肖向良，朱全军.基于GIS的高速公路网空间结构适应性研究[J].公路工程,2020,45(4):217-222.
[3]陈文.基于新型城镇化背景下农村公路网规划目标[J].黑龙江交通科技,2020,43(6):19-20.
（上接第9页）
运维应急及巡检数据挖掘及AI应用完成AR巡检、检修、培训等业务场景的应用，利用BIM+GIS技术三维可视化特点，可实现设备人员定位、进度维修模拟、逃生救援导航、数据流转载体等诸多应用，需要简化并统一轻量化处理流程，降低模型缓存大小，提高模型访问性能，有效提升模型相关业务二次开发效率。
3.5 电子巡检
利用RFID技术，进行巡更管理，发现问题，通过移动端扫描二维码进行BIM模型定位，并创建检修工单。具体分为二维码管理、巡更点管理、电子巡检任务管理三个功能点。二维码管理对能在模型上显示的设备和构筑物，可以生成二维码，以便电子巡检时，发现问题，使用移动端扫描二维码进行定位并上报。巡更点管理，可对所有巡更点进行增删改查，可关联RFID编码，选择巡更点在模型中的位置。电子巡检任务管理，是对巡检任务的增删改查。问题上报和电子巡检任务流程闭合，通过移动端进行，有二维码的设备/构筑物进行扫描定位，没有二维码的通过巡更点定位。
当移动端巡检来到巡更点时，读取该巡更点RFID标签，进行识别，并做问题上报，同时模型上的巡更
点被问题点亮并闪烁提示，点击巡更点可查看上报的相关问题。同一个巡更点可能存在多个问题，可点击+号进行增加，当所有问题添加完毕，点击确定完成该巡更点巡检工作，当所有巡更点巡检完成，该巡检任务结束。
4 结语
BIM+IoT+AR技术在轨道交通智慧运维应用AR技术解决运营维保业务交互场景化、执行标准化、评价科学性等问题，全面提升国有资产运营与设备维保水平。调研借鉴先进工业制造领域关于AR技术的智能软硬件系统与高价值应用场景，结合轨道交通工程运维管理的特点和要求，联合AR 技术服务商或研究机构开展AR技术在轨道交通运维管理中的应用研究，结合并放大BIM、GIS、IoT、AI、大数据、空间定位导航等先进工程数字化技术优点，通过以更友好的交互的方式呈现、整合、优化信息和数据，打造关于轨道交通工程资产移交、巡检巡查、检修生产等运维业务场景下的AR技术应用解决方案，支撑实时可视指导、异常错误报警、专家远程指导、业务操作培训、执行过程标化、执行行为评价等内容的实现。
参考文献：
[1]Carneiro J,Rossetti R,Silva D C,et al.BIM,GIS,IoT, and AR/VR Integration for Smart Maintenance and Management of Road Networks:a Review[C].2018 IEEE International Smart Cities Conference(I
SC2).IEEE,2018.
[2]胡鹏飞，常甲兴，刘权.基于BIM和IoT的防护设备全生命周期综合管理平台研究[J].智能建筑与智慧城市,2019 (3):55-56.
[3]李钰，吕建国.基于BIM和VR/AR技术的地铁施工信息化安全管理体系[J].工程管理学报,2017,31(4):111-115.
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