智能交通系统中工程测量的应用

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

杨华

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摘要

智能交通系统(ITS)的高效运作依赖于精确的工程测量技术。本文探讨了无人机测绘、三维激光扫描(LiDAR)、卫星遥感与GPS定位等创新技术在ITS中的应用。这些技术在路网规划、交通监控、灾害响应及基础设施建设等方面展现出其重要性。特别地,京张高铁项目的案例分析显示了这些技术在实现精确测量和高效建设中的应用价值。


关键词

智能交通系统;工程测量;无人机测绘

正文


引言:随着交通需求的增长和城市化的加速,智能交通系统(ITS)成为城市交通管理的关键。工程测量技术作为ITS的支柱,其精确性和先进性直接影响到交通系统的规划、建设和运营效率。本文从工程测量的创新技术入手,分析了这些技术在ITS中的多方位应用,及其对提升交通效率和安全性的贡献。

一、智能交通系统中工程测量的创新技术

智能交通系统中工程测量的创新技术,包括无人机测绘技术、三维激光扫描、以及卫星遥感与GPS定位技术,这些技术为智能交通系统的发展提供了重要支撑。无人机测绘技术以其高效性和灵活性在智能交通系统中发挥着重要作用。这项技术能够迅速获取大范围的地理信息,辅助进行道路规划和交通监控。无人机搭载的摄像机和传感器可以捕捉高分辨率的图像,为路网设计和交通流量分析提供准确数据。此外,无人机在灾害监测和应急响应中也起到关键作用,能够及时提供受灾区域的实时图像,帮助制定有效的应对措施。三维激光扫描,又称为激光雷达(LiDAR)技术,通过发射激光脉冲并测量其反射时间来精确地捕捉物体或场景的三维形状。这种技术在智能交通系统中的应用包括精确地测量道路、桥梁和隧道的结构,以及协助进行交通流量和车辆行为的研究[1]。三维激光扫描技术的高精度和高效率使其成为基础设施规划和维护的重要工具。卫星遥感与GPS定位技术在智能交通系统中的应用主要体现在大范围的地理信息收集和实时定位方面。卫星遥感能够提供关于地形、土地利用和环境条件的宝贵数据,这些数据对于道路规划和交通模式分析至关重要。同时,GPS定位技术在智能交通系统中扮演着核心角色,不仅用于车辆导航,还用于监控交通状况和实现高效的交通管理。

二、智能交通系统中工程测量的应用

(一)工程测量在智能交通系统规划中的应用

工程测量在智能交通系统规划中的应用涵盖了路网规划与设计、交通流量监测与数据采集,以及地形与地貌分析等关键方面。在路网规划与设计环节,工程测量提供了精确的地理和地形数据,这对于确定道路走向、设计交叉口以及确保路网的有效连接至关重要。利用现代测量技术,如无人机测绘和三维激光扫描,可以快速收集大面积的地形数据,辅助规划者在考虑地形约束的基础上,优化道路设计,减少对环境的影响,并提高建设效率。交通流量监测与数据采集是智能交通系统规划中不可或缺的部分。工程测量技术在此环节发挥着重要作用,通过设置传感器和利用移动设备收集数据,可以实时监控和分析交通流量和车辆行为。这些数据不仅有助于理解现有交通模式,还可以预测未来的交通需求,为交通规划提供科学依据。地形与地貌分析在交通规划中同样占据重要地位。通过分析地形地貌,规划者可以了解土地的稳定性、排水条件以及可能的环境限制,这对于确定道路走向、设计桥梁和隧道等基础设施至关重要。使用卫星遥感技术和地理信息系统(GIS),可以对大范围的地形进行详细分析,从而在交通系统规划中做出更为合理和可持续的决策[2]

(二)工程测量在智能交通系统建设中的应用

工程测量在智能交通系统建设中的应用体现在多个层面,其中包括基础设施建设的精确测量、传感器与控制单元的精心布局,以及在施工管理中的关键角色。在基础设施建设的精确测量方面,先进的技术如无人机测绘和三维激光扫描(LiDAR)为道路、桥梁和隧道等关键结构的设计与建造提供了高度精确的数据。这些测量技术保证了工程设计的精准执行,确保了结构按照规划的参数建造,降低了重工和返修的风险,从而提高了建设效率和安全性。传感器与控制单元的布局则是智能交通系统中不可或缺的部分,这些设备必须布置在确保能够收集到全面交通数据的关键点。工程测量在这一过程中确保了设备的正确安装位置,从而可以实时监控交通流量、车辆速度以及其他重要的交通指标,对于智能交通系统的高效运作至关重要。在施工管理领域,工程测量的应用同样不可忽视。通过持续的现场测量,施工团队能够确保各阶段的建设活动都符合设计规范,及时发现并解决潜在的问题。此外,工程测量支持项目管理人员监控施工进度,评估工程质量,确保项目按计划推进,同时满足预算和时间的要求。

(三)工程测量在智能交通系统运营中的应用

工程测量技术在智能交通系统运营中扮演着核心角色,特别是在路况监测与维护、导航系统的精确性保证,以及灾害监测与应急响应方面。路况监测与维护方面,工程测量技术如三维激光扫描(LiDAR)和无人机测绘被广泛应用于道路表面的检测,它们能够及时识别出路面损害如坑洼、裂缝等,确保及时维修,以避免可能的交通事故和延误。这些技术的使用使得道路保养工作更加高效,减少了对交通流的影响,并提升了道路的整体安全性。对于导航系统而言,高精度的地理信息和实时位置数据是至关重要的。工程测量技术通过GPS定位和其他地理信息系统(GIS)的数据集成,为导航系统提供了精确的地图信息和车辆定位,确保了驾驶者能够获得准确的路线指引和预计到达时间。这种精确度对于避免交通拥堵、减少碳排放以及提高整体交通效率具有重要作用[3]。在灾害监测与应急响应方面,工程测量技术尤其显示出其价值。无人机和卫星遥感技术能够在自然灾害发生后迅速提供受影响地区的实时图像,帮助评估灾害对交通基础设施的影响。同时,通过实时监测,相关部门能够快速响应并制定有效的应急计划,调配救援资源,减少灾害对人民生活和交通系统运营的影响。

三、工程测量在特定智能交通项目的应用实例

工程测量是智能交通系统工程的重要组成部分,它为交通规划、建设、运营提供了精确的空间数据和信息。本节将介绍工程测量在京张高铁智能交通项目中的应用实例。京张高铁是世界上首条实现时速350公里自动驾驶商业运营的高速铁路,全长174公里,途经北京、河北、张家口三地,沿线有多个复杂的地形地貌,如山地、峡谷、桥梁、隧道等。为了保证高铁的安全运行,需要对沿线的地形地貌进行精确的测量和监测。无人机测绘技术是一种利用无人机搭载高分辨率相机或激光雷达等传感器,进行空中摄影测量的技术,具有高效、灵活、低成本等优点。京张高铁项目采用了无人机测绘技术,对沿线的地形地貌进行了全面的三维建模,生成了高精度的数字高程模型(DEM)、数字表面模型(DSM)、正射影像(DOM)等数据,为高铁的设计、施工、运维提供了可靠的空间信息。

结论:智能交通系统的发展离不开工程测量的精确数据支持。无人机测绘、LiDAR、卫星遥感和GPS定位技术已成为ITS规划、建设与运营不可或缺的工具。它们提高了道路规划的准确性,优化了交通流量监控,并在应急响应中发挥了重要作用。京张高铁的案例进一步证明了这些技术在实际项目中的应用效益。未来,这些技术将继续为智能交通系统的发展提供强有力的技术支持。

参考文献:

[1]许美贤.智能交通系统在交通运输管理中的应用探讨[J].科学大众(科学教育),2021(1):19-19.

[2]严阿林.智能交通系统工程项目管理研究[J].驾驶园,2019(3):21.

[3]王月亮.工程测量中地理信息系统技术的应用研究[J].区域治理,2019(10):1.


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