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當前位置：基礎建設改造三維仿真
基礎設施建設改造是為社會生產和居民生活提供公共服務的物質工程設施，它是社會賴以生存發展的一般物質條件。“基礎設施”不僅包括公路、鐵路、機場、通訊、水電煤氣等公共設施，即俗稱的基礎建設，而且包括教育、科技、醫療衛生、體育、文化等社會事業即“社會性基礎設施”。
基礎建設的重要性
基礎設施作為經濟社會發展的基礎和必備條件，抓好了可以為發展積蓄能量、增添后勁，而建設滯后則可能成為制約發展的瓶頸。
經濟起飛離不開基礎設施建設的助推。沿海地區經濟快速發展和某些區域開發的成功，一條共同的經驗就是通過率先啟動大規模的基礎設施建設，為經濟高速增長奠定堅實的基礎。經過這些年的超常規發展，中國的基礎設施面貌有了翻天覆地的變化，促進了全國經濟社會的快速持續增長。然而，由于過去基礎薄弱和歷史欠賬多，中國基礎設施的某些瓶頸制約因素仍未消除。在新的起點上推進新跨越，加強基礎設施建設顯得更加緊迫。
承認差距，必須有所作為；面對機遇，唯有主動出擊。隨著西部大開發的深入實施，國家將啟動一系列重大建設項目，這是中國加強基礎設施建設的歷史性機遇。對此，我們一定要有敏銳的視角和搶抓的意識，超前謀劃，主動出擊，積極作為。全國要形成一盤棋，做到部門聯動、上下互動，積極搞好政策對接和項目銜接，牢牢抓住關鍵環節，推動基礎設施建設再上新臺階。
要集中力量抓好重點項目建設。重點項目對經濟社會發展具有明顯的帶動和支撐作用，基礎設施建設須有大手筆和大動作。與城市相比，農村基礎設施尤其薄弱。要按照新農村建設總體部署，緊緊圍繞改善農民生產生活條件和發展農村社會事業，將政府基本建設的增量主要用于農業和農村，逐步把基礎設施建設的重點轉向農村，推動城市基礎設施向農村延伸。特別是要加強支撐現代農業的基礎建設，抓好農田水利基本建設，實施農村飲水安全工程，建設和改造通鄉通村公路，加快發展農村清潔能源，促進農業可持續發展。
加強基礎設施建設，資金投入仍是一道難題。觀念決定“錢”途，改革才有出路。當務之急是進一步深化投資體制改革，進一步打破基礎設施領域的壟斷行為，采取BOT等多種形式，鼓勵和引導社會資金進入法律、法規沒有禁止進入的基礎設施領域，建立和完善政府推動與市場推動相結合的多元化的基礎設施建設投融資體系。
基礎設施建設改造三維仿真應用
三維仿真在行業中的應用，如城市建設改造仿真、客站建設改造仿真、鐵路建設改造仿真、隧道工程改造仿真、機場建設改造仿真、橋梁改建改造仿真、礦山建設改造仿真、交通改造仿真、場館改造仿真、
1、基礎建設改造仿真
三維仿真城市系統作為城市管理和決策的現代化工具已被許多城市列為一項重要的基礎設施來進行建設，它擔負著整個城市綜合信息的存儲、分析、交換和服務的功能，為城市規劃、管理和建設的定量化、科學化以及為城市地理信息進行快速
查詢和分析提供了先進的技術手段和方法，并為決策提供輔助支持未來數字城市不可缺少的工具。
其主要內容包括:
（1）規劃管理。包括報建管理、建設活動管理、土地管理、規劃實施管理、規劃成果管理等。
（2）城市管理。針對不同的用戶有非空間性管理系統，包括人事、財物、銀行、票務等，有空間性管理
（3）系統:包括交通、管線、環衛、災害、旅游等。
2、客站建設改造仿真
客站建設虛擬仿真以建設與改造為基礎，主要為領導和 乘客提供實時的車站漫游瀏覽及建設過程展示，可以三維展示車站建設和改造的全部過程，以計算機作為展示平臺，通過可視化的三維窗口為基礎進行功能延伸，將車站建設的全過程利
用現代高科技信息技術進行虛擬仿真，包括建設中的仿真和建設的流程仿真，建設中的所有相關標準和內容會在系統中進行完美體現，并可以靈活交互運用。建成后客站內部設施在虛擬仿真的環境中完全復原并激活，人們可以通過鼠標和鍵盤與客站零距離接觸，并且可以與相關設施交互操作，仿佛置身于真實的客站之內，更進一步了解客站的建筑情況和設施功能等。
車站建設與改造過程中采用虛擬仿真技術的好處：
（1）提供了車站基礎信息與多媒體信息資源整合的功能，利用多媒體技術三維再現車站建設的過程，增強感官效果，提高了上層領導對相關工作情況的掌握程度。
（2）在車站改造或建設實施開展之前利用虛擬仿真技術可以事先對改造后建成的車站效果有個整體認識，可以通過仿真技術模擬出車站的未來形狀，或者進行有效的規劃改進車站 建設的布局結構。對整體工程的施工預算及實施方案提高精確度，使上層領導和承接單位更好的對工程把關。
3、鐵路建設改造仿真
在軌道鐵路使用企業進行施工、整治過程中，整治現場的問題情況，整治進度等信息無法準確的定位。公司現有的軌道施工、整治系統都是2維平面的，雖然可以顯示軌道鐵路使用段的位置，但對于軌道道岔、桿塔、線路器材、絕緣子等放置
的三維位置沒有辦法顯示。給軌道整治、施工帶來的較大的不便。
鐵路三維仿真系統將與軌道設施相關的設備（ 軌道設備 、軌道附屬設備、施工及檢修設備等）及屬性信息與相應地理空間數據有機地結合在一起，可進行空間數據與屬性數據的統一管理及交互操作，具有直觀的圖形表達形式以及強大的空間分析。是軌道企業施工、維修的行之有效的輔助工具?；诒鞠到y可以實現在統一安排和指導下建立起軌道設施相關的設備管理系統，通過智能化的物理和邏輯資源管理，結合GIS地理信息系統技術輔助實現軌道設施相關的設備和傳輸網的網絡組織和優化，為維修和指揮部門提供有分量的分析；實現地圖顯示軌道設施的分布和管理；實現軌道設施相關的設備基本數據模型的建設和維護管理；實現對軌道設施相關的設備在維修時準確無誤進行指揮操作。
4、變電站改造仿真
對常見的線路桿塔、電力設備以及鐵路、道路、橋梁、房屋、水庫各種環境各種關鍵要素進行了模塊化設計，可以通過對模塊布局、直觀、形象、迅速的創建仿真場景，現實環境三維真實再現，利用數字地形模型、高分辨率遙感影像構建三維場景，采用數據驅動的方式，快速生成電塔、電線等電力設施的三維模型，在三維
平臺中對各種數據進行分層顯示。同時，允許用戶在三維場景中交互式的完成場景瀏覽、漫游、定位、剖面分析等功能，以全方位、直觀、形象的方式再現地形、地貌，輔助領導正確決策，作業更方便、快捷算。復雜的施工場景可以固化用于以后在此特殊場景的安全風險防范。電力三維數字沙盤系統將與電力設施相關的設備（變電站、線路桿塔、以及鐵路、道路、房屋等各種關鍵要素）及屬性信息與相應地理空間數據有機地結合在一起，可進行空間數據與屬性數據的統一管理及交互操作，具有直觀的圖形表達形式以及欠打的空間分析。是電力企業施工、維修的行之有效的輔助工具。
在仿真的場景基礎上，結合現場勘查記錄進行危險點分析，并編制現場作業指導書，并按作業指導書的要求準備工器具材料、布置落實安全技術措施，對現場作業進行分工安排。電力三維數字沙盤的虛擬空間是動態的，可操縱的，我們可以借助于一些專門的外部設備（如普通鍵盤、鼠標或游戲柄）以自然地方式來操縱電力虛擬環境的設備，電力虛擬環境可對這種操縱做出相應（根據三維系統仿真算法），以完成電力三維沙盤仿真演示。結合GIS地理信息系統技術輔助實現電力設施相關的設備和輸電網絡組織的優化，為維修和指揮部門提供有分量的分析；實現地圖顯示電力設施的分布和管理；實現電力設施相關的設備基本數據模型的建設和維護管理；實現對電力設施相關的設備在維修時準確無誤進行指揮操作。在模擬推演結束以后，通過回訪現場安全技術措施布置的流程、要求、作業分工、直觀、形象、有效地進行作業人員的安全技術交底。
通過三維仿真技術模擬成如上圖所示便于電力使用企
5、隧道工程改造仿真
復雜地質條件和工程環境使隧道施工面臨不少難題。國際上，高難度重大工程普遍采用“數值仿真”技術，為具體施工階段提供理論依據和技術支持，而該技術所依賴的超級計算能力正是一個國家綜合國力的體現。我國在計算機對工程的數值仿真方面開始初步應用，除少數高層建筑外，2008年奧運會“鳥巢”主會場也已采用這一技術進行結構仿真施工。
傳統意義上的工程建模是建立同比例縮小的物理模型，在該模型上進行各項實驗，驗證工程設計的可行性，需要耗費大量人力物力。這種實驗現已從單憑人為經驗，發展到一維、二維、三維的數據模型驗證。全三維、可視化的模型，計算牽涉無以計數的海量數據，須同時考慮材料特性、結構變形和各類作用力的并行關系，只能靠計算機來完成。
隧道所經河床的土壤、泥沙、水文、氣候等多項參數，在計算機上直觀模擬盾構推進過程，對盾構機的工作參數進行優化匹配。這種觀察入微、精確到毫米的仿真施工，目前已在隧道上提前發現了五六個需要“重點關照”的關節點，可采取加注高強度水泥等措施加固管壁，以確保安全。
使用模擬計算技術，甚至成功仿真了隧道遭遇失火、爆炸等緊急情況下，通風系統的風力、煙霧擴散的排出路徑，以及人員從每隔
6、機場建設改造仿真
目前國內航空業業務量也逐年增長，很多中心城市機場的現有設施已經接近超飽和狀態，使得國內航空業在未來幾年面臨艱巨的新建和擴建任務。機場建設是一項復雜且造價昂貴的工程，因此要求設計方案具有高合理性、可靠性和可擴展性。機場設計方案是否符合設計要求，需要經過程序復雜和縝密的科學論證。
論證所動用的人、財、物不僅極大增加了設計成本，而且由于論證過程和結果復雜而不直觀，效果并不理想。 仿真技術一開始主要被用于評估機場吞吐量和飛行器延遲的研究，后來逐漸擴展到對整個機場地面和空域的管理的仿真。近來，機場管理的其他方面，如噪聲管理、收支分析、人力資源等，也開始廣泛采用仿真技術以提高管理水平。將離散仿真技術應用于機場管理，就是建立整個機場系統或其局部的某個子系統的仿真模型，并利用計算機和設計好的模型，對已有的或設想的機場系統和管理策略進行模擬實驗，輸出重要的統計與決策信息，以便對所設計的方案和出現的問題進行分析和判斷。另一方面，由于機場系統內部構造錯綜復雜，飛機流、物流和人流交錯，相互制約影響，因此當需要對舊機場的運行瓶頸進行診斷時，傳統的方法和工具往往會力不從心。
7、橋梁改建改造仿真
由于道路橋梁需要同時處理大量的三維模型與紋理數據，導致這種形勢需要很高的計算機性能作為后臺支持，但隨著近些年來計算機軟硬件技術的提高，一些原有的技術瓶頸得到了解決，使虛擬現實的應用達到了前所未有的發展。在我國，許多學院和機構也一直在從事這方面的研究與應用。
虛擬現實技術在道路橋梁方面的應用：仿真技術在高速公路和橋梁建設方面有著非常廣闊的應用前景，可由后臺置入穩定的數據庫信息，便于受眾對各項技術指標進行實時的查詢，周邊再輔以多種媒體信息，如工程背景介紹，標段概況，技術數據，截面等，電子地圖，聲音、圖像、動畫，并與核心的虛擬技術產生交互，從而實現演示場景中的導航、定位與背景信息介紹等諸多實用、便捷的功能。
8、礦山建設改造仿真
礦山仿真系統以虛擬現實平臺為基礎建立的礦山安全生產指揮新平臺，為采礦領域的科研和工程人員提供身臨其境的礦山體驗和研究環境，其高度的逼真性和實時的人機交互性，讓廣大科研和工程用戶在實驗室中就可以對礦山各監測監控系統監測信息有機集成， 實時反映礦山安全信息和生產信息。
礦山的開采工藝包括巷道挖掘、礦體打眼與爆破、礦石存儲與運輸、選礦等多個步驟，虛擬仿真技術可以廣泛用于采礦工藝的各個步驟仿真，如用于大型礦區的地下運輸系統的仿真與調度時，用戶在虛擬的地形、地層、巷道環境中任意漫游，可以設置各列車的屬性以及初始位置、目標位置、預定行進路線等等，按照預定規則在巷道網中運行以檢驗列車組的運行方案是否可行或測試方案效率。也使用虛擬仿真技術也可以對鑿巖臺車的打眼、礦體爆破、鏟車鏟運礦石、礦石從豎井或溜井輸送、運礦列車運輸礦石這整個過程進行仿真或展示。與真實試驗數據或仿真控制模型相結合以后，可以對礦山的各種事故過程進行仿真分析，在虛擬的巷道模型中，基于真實試驗數據或仿真控制模型可以實時計算出仿真對象的變化，在三維環境中實時、逼真地顯示出來，二者結合實現對某種事故發生過程進行仿真。
由于事故性質的原因，事故過程的實物模擬非常困難，而虛擬仿真技術為事故的模擬和仿真提供了新的手段，各種單元試驗獲得試驗數據以及計算模型都可以在虛擬礦山環境中融合，從而可以對事故的發生原因、演進過程、造成的結果進行可視化的仿真研究，為事故的預防和救援提供依據。
實際事故的救援效率對于搶救人員生命、減小事故損失具有極大影響，建立礦區地表和地下三維環境、礦道和礦井三維模型、各類設備的三維模型，集成到一個虛擬礦山環境中，結合今后將會推廣使用的井下無線電通信和定位系統，事故發生時可以定位每一個被困人員在井下的精確位置，并能查詢人員附近的各類設備信息，從而可以為搶險救援指揮提供有力幫助。
現代礦山工業中，各類傳感器被廣泛應用，如火災報警傳感器、瓦斯報警傳感器、視頻監控傳感器、各類壓力和位移傳感器等。這些傳感器對于監控各類設備的運行以及井下各種情況舉重要作用，然而目前這些傳感器信號分別單獨處理，未能集成到一起，且信號多以數字、文字、符號的形式表現，與真實環境相差較遠，所以未能得到充分應用。數字化礦山技術與虛擬現實技術相結合，可以融合所有的傳感器數據，使得礦山系統的監控方式得到革命性的進步，并可與事故救援、運行調度等相結合，實現礦山生產的數字化。
9、交通改造仿真
交通仿真可用于城市規劃中的交通影響的分析，對備選方案進行科學評估。把復雜的交通仿真模型變得簡單實用，是開展出行行為分析和交通管理的對策研究不可或缺的有力工具。
1、車輛出行狀態仿真：可以仿真車輛的加速、減速、停車、讓行、換道、超車、并道等多種行駛狀態下的特性，這些特性由內在的模型根據基礎路網模型和給定參數計算得出；出行需求模型分析：可以方便的將其它交通規劃軟件得出的交通需求數據進行分配，以更加直觀和細致的檢驗出行需求模型的分配效果；
2、交通控制方案的仿真：真實和動態的展示停車、讓行、定時控制和感性控制等幾種信號控制策略對交通流所產生的影響；
3、交通管理設施的仿真：仿真包括車道使用信息板、路段封鎖標志、車道使用標志、人行橫道信號燈、隧道入口信號燈、匝道控制信號燈、減速閥、限速標志、停車標志、讓行標志等各類交通管理設施對交通運行狀況的影響；
4、公交系統仿真：根據車站的長度、上下車乘客人數和比例，以及線路發車頻率、車輛類型等分析公交車輛行駛受到的影響；設定公交專用車道，動態公交信號，分析公交優先策略對路網的影響及效果；
5、收費站仿真：可以再現不同車輛類型、不同收費方式（包括手工、電子和混合三種）和不同的收費服務時間分布對車輛出行時間的影響；事故和施工區仿真、行人仿真、綜合仿真、停車仿真。
10、場館改造仿真
場館仿真是現今流行的詞，尤其是在中國申奧成功后。所謂場館仿真就是通過計算機將在建或已建的場館虛擬出來，達到一個觸手可及的真實三維環境。輔助設計、規避風險，提前展示場館面貌，供市民瀏覽是做場館仿真的主要意義，而這一切都離不開虛擬現實技術。
對于一個場館的建設，最主要的就是規劃設計，規劃設計部門可對奧運場館建設完成后的實際效果做ang="EN-US">“現場”評估，及時發現并解決問題。規劃建設一旦實施，變成現實世界的真實存在，其結果就不可逆了。利用虛擬現實及網絡技術等先進技術，普通市民則可以瀟灑地進行場館虛擬游，并根據自己的感受提出建設意見。
1、 場館仿真規劃設計，提前展現真實場館風貌
2、 輔助審批設計，規避設計投資風險
3、 3d互聯網發布，方便市民瀏覽參觀
4、 招商引資、提高知名度
5、 虛擬漫游、身臨其境感受場館
6、 特需功能定制開發
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