1、交警资产信息化建设背景
为进一步推进城市交警交通管理工作科学化、精细化、规范化建设,充分发挥交通信号灯、交通标志标线等基础设施对交通行为的规范、引导和约束作用,维护良好道路交通秩序,提高通行效率,保障交通安全,全面提升城市运行和管理水平。按照国家测绘局和公安交警相关政策法,需要对城市道路交通基础设施进行全面普查和信息化建设管理,提高道路资产使用率,提升城市交通管理运行水平。
因城市道路作业环境危险,作业量巨大,传统人工方式无法满足精细化的调绘,从而使得管理单位对道路标线标牌等资产数据不全,难以真正完全清晰的摸清家底,交警交通基础设施规范化人工排查工作进展缓慢,难以真正基于大数据进行信息化、可视化、智能化的管理。
通过把以三维激光实景技术为代表的高新技术引入到城市道路交警交通信息化管理建设中,对整个城市的交警交通基础设施进行全面普查。通过运用大数据、实景可视化、二三维联动、精确坐标与定位等手段实现对城市道路交警交通设施的全要素信息化管理,对照道路交通信号设施、交通标志标线有关技术标准和规范,自动排查道路交通信号灯不符合标准、设置不规范和交通标志标线不符合标准、不明确、不充足以及群众看不见、看不清等突出问题,提升整个城市交警交通设施资产管理运行水平。
2、三维激光实景技术特点
中海达旗下子公司武汉海达数云技术有限公司,致力于高精度三维激光测量系列产品开发、应用服务与产业化,以完全自主知识产权的三维激光实景技术为核心,以3S技术为依托,围绕三维激光扫描仪器及其集成系统的研发、生产、销售与行业应用,面向测绘地理信息、智慧交通、智慧城市等领域提供完整的信息化解决方案与服务,为道路交通基础设施全面普查和信息化建设管理提供一种全新和高效的技术方法和手段。
三维激光实景技术是将GPS(全球定位系统)、全景相机、三维激光扫描仪、定位定姿惯性导航系统等传感器和设备进行融合开发,集成到移动载体上。应用三维激光移动测量系统对城市的道路基础设施进行完整的全资产普查,通过全天候、非接触的移动式测量作业,对作业区域内的道路基础设施进行全面普查,通过点云处理、图像处理、矢量化软件,将获取的关键交通设施部件、属性以及道路高清全景影像建立数据库,通过信息化管理平台进行多维数据管理,形成一套有利于交警管理部门进行信息化、可视化、智能化的管理应用平台,充分发挥信息化建设在交警道路基础设施管理工作中的作用。
3、三维激实景技术在交通基础设施信息化管理中的应用
通过对城市交警管理相关的道路基础设施进行全面的盘点,建立交警道路基础设施综合信息数据库,部署信息化管理基础环境,推进交警智能化业务管理。通过三维激光移动测量系统对道路的非接触式移动测量,获取全面的点云及全景影像信息,在此基础上提取交警交通管理相关的所有道路基础设施数据,建立数据库,并以更加直观、可视化的方式推进智能化管理模式,实现交警道路设施资产普查从“人工”向“自动化”转变,为基础设施的规范化设置与定期维护提供强大的数据支撑。
图1总体流程
3.1交警道路资产普查
交警道路资产普查包括车载三维激光移动测量系统普查、便携式移动系统普查和人工调绘普查,对于可通车道路设施普查,主要利用车载激光移动测量系统进行资产普查;对于人行辅道、人行隧道、涵洞等车辆无法行驶到的道路区域,以及一些单点全景区域、重点场所等特殊位置,需要采用便携式移动测量系统或者人工补充调绘的方式进行相应资产普查,减少人工工作量,自动化程度较高,解决人工测量效率低、危险系数高、遗漏率高等问题。
图2HiScan-S车载移动测量系统
按照交警道路资产普查的的宗旨对道路进行普查,获取得到道路及其附属设施的高精度高密度激光点云和高清全景影像。
图3道路点云数据
图4全景影像
3.2交警道路资产建库
交警道路资产建库是由软件在点云及全景影像中进行交警道路资产提取建库,以交警交通GIS地图的形式精确反映真实路面及交警道路基础设施情况,显示道路车道、交叉口渠化及设施位置、设施属性细节等。
基于点云及全景影像影像数据、现场人工采集及档案资料摘录,可获取道路及设施的空间信息、属性信息及高清全景影像,建立道路设施资产信息数据库,完成交警管理相关的道路基础设施综合信息的整合,将所要求普查的信息逐一核实后输入到道路基础设施综合信息数据库中。包括数据录入、数据库的整合和检查,最后提交整合后的成果数据。
图5道路面提取建库
图6标线自动提取建库
3.3成果数据
图9精细化交警道路资产矢量数据
图11交警重点管理路段三维模型数据
3.4道路资产信息化管理平台
平台主要实现交警道路设施资产信息化管理,将道路资产的各类信息通过GIS地图及高清街景直观展示,并且实现交警道路资产的统计、查询、数据对比、数据更新、合理性分析、维修预警、手持移动端交警巡查等业务功能需求。
1)GIS地图展示及属性查询功能
利用GIS地图展示及属性查询功能,可直观反映交警道路设施资产信息,使得交警道路设施管理部门能够全面了解掌握全市交通设施资产情况;
图12街景浏览设施属性查询
2)直观展示道路基础设施及交叉口渠化细节
直观展示道路基础设施包括交叉口渠化的所有细节,包括安全岛、绿化带、护栏、相关标志标线及信号灯等空间特征和相关属性,以满足交警交通指挥管理业务需求;
3)为申请维护经费提供数据依据
基于详细完整的基础设施资产数据,为交警道路基础设施管理部门上报申请设施维护经费提供强大的数据支撑;
图13设施资产统计
4)道路基础设施数据日常更新
道路基础设施数据日常更新能够及时反映道路和相关附属设施新增、接管、改建、维修、废弃等交警道路设施资产更新状况;
5)GIS地图与三维高清全景联动展示
通过GIS地图与三维高清全景联动展示,由影像直接进行交警道路基础设施排查工作。对照道路交通基础设施、交通标志标线有关技术标准和规范,排查道路交通信号灯不符合标准和交通标志标线不符合标准、不明确、不充足以及群众看不见、看不清等突出问题;
图14GIS地图与三维高清全景联动
6)自动分析设施分布合理性
基于国家对于交警交通信号、交通标志标线等的标准规范,自动分析交通信号灯、交通标志标线等设施的分布合理性,以统计报表的形式输出基础设施设置及分布不合理的相关信息,便于交警直接根据分析结果进行基础设施的补漏和改建;
7)设施定期维护预警
根据数据库中录入的相关交通基础设施的使用寿命及所建日期,对需要定期维修和更换的设施进行自动预警,及时提示管理人员进行相应的基础设施维护措施,避免人工记录的方式出现遗漏的风险;
图15设施定期维护预警
8)手持移动终端巡查
通过手持移动终端系统精准定位,进行区域范围交警交通设施的巡查工作,普查人员可以直接携带手持移动终端,在现场巡查中,对于需要维修或者更新的设施,通过移动终端直接录入,网络上传至服务器或者人工拷贝方式上传,提高交警巡查人员的工作效率,同时减少了日常巡查的复杂度,实现无纸化交警巡查。
4、总结
三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项高新技术,是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法,大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可以快速、大量的采集空间信息、属性信息及实景影像,为交警道路资产普查提供了一种全新的技术手段。通过信息化管理平台进行多维数据管理,形成一套有利于交警管理部门进行信息化、可视化、智能化的管理应用平台,充分发挥信息化建设在交警交通管理工作中的作用。
海达数云作为一家致力于研究三维激光实景技术应用于交通领域的企业,多年来专注于三维激光实景技术,打造了强大的研发、技术及市场团队,长期从事三维激光扫描技术研究与应用、空间信息与数字技术开发和多传感器集成系统应用,连续多年主持和承担了多项国家、省部委各类科研和产业化项目,对三维激光扫描、智慧交通、无人驾驶、智慧城市、地理信息服务有着丰富的研发与产业化经验。未来,海达数云将继续加大科研投入力度,不断推动三维激光实景技术在智慧交通领域的应用及发展,在交通管理方面促进创新性和应用性相结合,使智能交通技术给交通行业带来更多活力和推动力。
关键词:三维激光道路基础设施普查