可视化仿真的隧道工程施工进度分析与控制

以地理信息系统与工程动态仿真系统为平台,模拟工程施工实际过程,面向工程施工管理和施工组织设计,对重大工程施工动态3维可视化仿真技术进行研究。该仿真技术能够输出施工工期、施工进度计划、关键路线、资源使用情况以及横道图、资源柱状图等仿真计算与优化所得的文本、图形成果;在项目投标中,可以形象可视地表达施工方法、进度管理等,增加投标书说服力,为了解投标人的施工水平和能力提供了一个形象平台。

通过探讨ug三维可视化仿真软件对建筑施工全程进行“预演仿真”和“反演仿真”的决策优化实现路径,可建立三维可视化仿真施工全程虚拟技术流程。该技术可加速提升vr技术在建筑施工项目中的应用及其程度,实现建筑施工全程虚拟和决策优化。

针对传统大坝施工仿真中存在的问题,本文提出了一种基于gis的大坝施工可视化仿真的方法,并以某拱坝施工仿真为例,进行了实例研究.实践证明,这种可视化仿真方法不但提高了仿真的精度和可信度,而且使复杂的仿真过程能够以更直观的方式表达.

目前心墙堆石坝施工过程可视化仿真研究多是基于施工仿真结果构建的纯虚拟三维可视化,其地形模型多根据前期勘测数据建立,其渲染消耗资源多且不易被修改,且与实际施工场景有很大差别.针对此问题,将增强现实技术(ar)引入水利水电工程施工仿真中,提出了基于增强现实的心墙堆石坝施工过程可视化仿真方法,该方法主要解决两个方面的问题:如何利用虚拟相机的三维注册技术解决虚拟场景与真实场景不处于同一空间的问题,以使可视化仿真具有动态时效性；如何通过视频监控获取的三维场景信息与虚拟物体叠加,以解决传统可视化仿真中地形模型占用过多资源的问题,并提高可视化仿真效率.结合西南某大型水利水电工程,利用ar技术对该工程的施工进度仿真进行可视化展示.首先在无需建立地形模型的情况下实现了施工仿真和施工现场的紧密结合；其次,基于webservice的数据查询和传输实现仿真成果的交互式动态三维场景查询,同时通过基于硬件的增强现实方法以更少的资源消耗实现了更真实直观的可视化仿真,为水利水电工程施工可视化仿真提供了新思路.

鉴于复杂工程的不确定型网络计划和传统的施工管理工具不能形象展示大型桥梁施工过程,将4d可视技术应用于桥梁施工管理。首先,应用蒙特卡洛法对复杂不确定型网络计划进行仿真模拟;其次,将桥梁三维模型与模拟得到的施工进度计划、资源计划相结合,建立桥梁4d仿真模型;最后,依据4d仿真模型开发大型桥梁4d仿真系统。研究结果表明:应用该系统能可视查询和预测施工进度及资源使用情况;该系统能够输出施工工期、施工进度计划、关键路线、资源使用情况以及横道图、资源柱状图等仿真计算所得的文本和图形成果。

目前,我国在疏浚过程中的可视化技术还不完善,多数司机在挖掘操作时由于无法看到海底的情况而靠经验进行操作,抓机手对于浑浊海水下的施工是不可视的。文中对抓斗式挖泥船的施工工艺进行分析并基于3ds环境和maxscript脚本语言开发平台完成定位桩抓斗式挖泥船的动画仿真,能让抓机手对水下抓斗的运动情况有一个更直观的认识,使施工工艺和挖掘理论更好地指导实践工作。

近年来随着计算机技术的迅速发展,在建筑施工等领域的应用越来越广泛,本文详细介绍了基于ug三位可视化仿真的建筑施工全程虚拟技术,在施工过程中可以借助其进行\"预演仿真\"和\"反演仿真\"的决策优化,通过对虚拟流程的研究,可以显著提高工程的施工效率。

近年来随着计算机技术的迅速发展,在建筑施工等领域的应用越来越广泛,本文详细介绍了基于ug三位可视化仿真的建筑施工全程虚拟技术,在施工过程中可以借助其进行\"预演仿真\"和\"反演仿真\"的决策优化,通过对虚拟流程的研究,可以显著提高工程的施工效率。

路基工程进度指标 路基施工主要包括路基填筑、开挖、过渡段、地基处理、路基防护、支挡结构 及相关工程部分组成，涵盖了影响路基工程施工进度的关键线路，路基工程可与小 桥、涵洞同时开工，但竣工应落后于桥、涵工程。桥涵工程宜在同区段路基工程完 工前0.5～1.5个月完成，以便有充分时间做好锥体护坡填土、桥头填土和涵洞顶部 填土等工作。 地基加固处理进度指标表 序号机械名称单机日产量单机月产量(每月按25天计) 1cfg桩500m/天12500m 2水泥搅拌桩240m/天6000m 3旋喷桩200m/天5000m 土石方机械设备配置指标表 序号主导机械单机日产量单机月产量(每月按25天计算) 1挖掘机1000m3/天25000 序号主导机械单机日产量单机月产量(每月按25天计算) 2自卸车180m3/天4500 3压路机

4.6施工进度指标 4.6.1路基工程进度指标 路基施工主要包括路基填筑、开挖、过渡段、地基处理、路基防 护、支挡结构及相关工程部分组成，涵盖了影响路基工程施工进度的 关键线路，路基工程可与小桥、涵洞同时开工，但竣工应落后于桥、 涵工程。桥涵工程宜在同区段路基工程完工前0.5～1.5个月完成， 以便有充分时间做好锥体护坡填土、桥头填土和涵洞顶部填土等工 作。 地基加固处理进度指标表 序号机械名称单机日产量单机月产量(每月按25天计) 1cfg桩500m/天12500m 2水泥搅拌桩240m/天6000m 3旋喷桩200m/天5000m 土石方机械设备配置指标表 序号主导机械单机日产量单机月产量(每月按25天计算) 1挖掘机1000m3/天25000 2自卸车180m3/天4500 3压路机800m3/天

将可视化技术引入地下洞室群施工仿真中发展起来的地下洞室群施工动态可视化仿真已成为近年来地下洞室群施工仿真发展的一个主要趋势。对国内外大型地下洞室群施工动态可视化仿真产生及发展进行了深入研究和归纳,把地下洞室群施工仿真在可视化分析方面的逐步完善分为三个阶段,即传统的施工过程二维动态演示阶段,基于opengl的施工过程三维动态演示阶段和最新的基于gis的施工过程三维动态演示阶段。对各阶段研究成果分析了其优点和不足,提出了结合工程地质的地下洞室群施工仿真

利用虚拟现实和3dsmax技术进行了截流施工场景三维仿真建模,并在此基础上,结合龙口水力指标的动态计算,提出了基于虚拟现实的截流施工三维动态可视化仿真技术,实现了截流过程的逼真预演和多方案的比较分析,从而为截流组织设计与决策提供了强有力的可视化分析手段。

为提高水利水电工程截流施工过程的施工效率,提出了基于三维图像的可视化仿真方法,利用高效的图形渲染引擎,将仿真结果与可视化系统相结合,为施工系统分析和管理提供了一个有力的工具,为制定合理的施工组织计划提供了科学依据。

隧道施工过程中对围岩的开挖、支护以及围岩与支护结构的相互作用等围岩力学问题，是“隧道工程”课程的核心内容之一。分析了“隧道工程”课程中主要围岩力学问题及其教学难点，利用数值分析软件flac-3d模拟和分析了围岩初始应力场、开挖过程中围岩应力重分布情况、支护结构受力情况以及特殊地质背景下的围岩力学问题，将模拟结果制作成视频和图片进行可视化教学，取到了良好的教学效果。

针对水电工程施工进度计划难以用传统方法简便直观描述的难题,基于gis平台,采用三维可视化技术,提出了水电工程施工进度三维动态可视化方法;构造了施工进度三维可视化数字模型,实现了模型的动态显示、交互操作、空间分析以及施工进度可视化仿真等功能.通过在水电工程中的实际应用,表明采用施工进度三维动态可视化方法能够形象表达施工进度,动态描述施工进度中各环节之间复杂的动态时空逻辑关系,对于提高水电工程设计与管理现代化水平具有现实意义.

可视化仿真在航天发射弹道设计和分析中起着重要作用。卫星工具包软件stk,是航天领域通用的仿真软件,可以用来实现航天发射数据的可视化。航天任务的方案选择阶段,需要计算多条弹道,在stk界面内进行一系列设置来实现每条弹道的可视化,是非常繁琐的。因此,有必要将可视化的工作模块化。针对航天发射任务的弹道仿真,利用vc++和stk/connect模块,开发了可视化接口模块,该模块能够与弹道数据模块和资源库模块进行交互,获取相关数据,对数据进行转换和处理后,连接stk建立可视化场景。系统设计人员只需在接口模块界面内进行简单操作,便可实现可视化。

第37卷第1期 2004年1月 天津大学学报 journaloftianjinuniversity vol.37no.1 jan.2004 混凝土坝浇筑过程三维动态可视化仿真x 钟登华,练继亮,朱慧蓉 (天津大学建筑工程学院,天津300072) 摘要:通过集成化方法来研究混凝土坝浇筑过程三维动态可视化仿真,讨论了仿真计算系统与三维动态可视化 系统(gis系统)的建模及系统可视化问题,设计了仿真系统与可视化系统的集成模式,实现了系统的界面可视化、 过程与结果的可视化和真三维地形环境的大坝三维动态可视化,并具体介绍了仿真系统及三维动态可视化的实现 过程.最后给出了一个混凝土坝仿真研究的成功实例. 关键词:混凝土坝浇筑;仿真计算系统;三维动态可视化系统(gis系统);

通过集成化方法来研究混凝土坝浇筑过程三维动态可视化仿真,讨论了仿真计算系统与三维动态可视化系统(gis系统)的建模及系统可视化问题,设计了仿真系统与可视化系统的集成模式,实现了系统的界面可视化、过程与结果的可视化和真三维地形环境的大坝三维动态可视化,并具体介绍了仿真系统及三维动态可视化的实现过程.最后给出了一个混凝土坝仿真研究的成功实例.

为了直观、逼真地描述大型引水工程各环节之间复杂的动态时空逻辑关系,提出了大型引水工程三维可视化图形仿真系统.首先,对引水工程三维可视化图形仿真系统进行系统分析,确定系统的开发模式,然后采集数据并进行仿真计算,再将所得数据以数据库的形式保存并对数据库进行加工处理,将空间数据(矢量数据、形体数据等)和各种属性信息集成在一起,在这些数据库的基础上建立引水工程三维可视化仿真模型及模型库,以方便对模型进行高效的管理.开发了一个能科学、直观、逼真地表现大型引水工程施工的三维可视化图形仿真系统,为工程施工管理决策提供依据.

为了直观地表述水利水电工程施工过程和施工形象,并对来自工程施工的信息进行管理和分析处理,以提高水电工程施工过程信息化管理与决策水平,结合长江三峡工程二期厂坝施工的实践,应用vrml虚拟现实建模语言及php动态网页技术,实现了基于网络三维技术(web3d)的水电工程施工过程可视化仿真和施工信息的交互式查询,为施工管理决策者提供了远程科学决策的信息支持。

针对水利水电工程施工动态仿真的复杂性,基于虚拟现实技术,采用高效的图形渲染引擎,进行物理系统的模拟,展现出具有真实感的可实时交互的虚拟场景,并将系统仿真信息与图形紧密结合起来,为水利水电工程的设计、管理提供一种全新的环境,为决策者提供更科学、直观的依据。

提出了基于地理信息系统(gis)的水电工程施工三维动态可视化仿真方法,包括仿真建模可视化、仿真计算过程可视化及仿真结果可视化,并以混凝土坝施工仿真为例,进行了实例研究,为制定合理的大坝施工组织计划提供了科学依据。