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關(guān)鍵詞:交通仿真技術(shù); 仿真技術(shù);高速公路改擴(kuò)保通
中圖分類號(hào): D035.37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
在我國(guó)早期高速公路建設(shè)中,大部分都是4車道標(biāo)準(zhǔn),但是隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,車輛也在不斷增多,原有的舊式高速公路已經(jīng)滿足不了當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需求,但是推倒重建將會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力。這時(shí),就需要找出一種可以拓展解決該問(wèn)題的方式,增加高速公路車道數(shù)量,擴(kuò)大通行能力。但是在改擴(kuò)建過(guò)程中,會(huì)遭遇許多約束條件,使施工與新建的難度增加了很多。筆者通過(guò)總結(jié)多年工作經(jīng)驗(yàn),結(jié)合各方面相關(guān)材料,對(duì)高速公路改擴(kuò)建工程施工期間的交通保障方案進(jìn)行全方位分析與論述,找出最為妥善的解決方式。
一、交通仿真技術(shù)
微觀交通仿真模型指通過(guò)描述對(duì)交通運(yùn)行方面制定微觀規(guī)律參數(shù),并設(shè)計(jì)仿真模型。該設(shè)備將直接考察單體駕駛員或是車輛以及兩者之間相互作用特性來(lái)描述總體狀態(tài),對(duì)于交通系統(tǒng)細(xì)節(jié)描述程度最高。微觀仿真技術(shù)是再現(xiàn)交通場(chǎng)景,驗(yàn)證一些較為復(fù)雜的交通問(wèn)題的僅有的途徑,例如智能交通系統(tǒng),比較復(fù)雜的交叉口位置,交通事件產(chǎn)生對(duì)于全局的影響和擁堵的交通網(wǎng)絡(luò)等方面。
交通仿真系統(tǒng)模型,對(duì)于交通系統(tǒng)總體描述細(xì)節(jié)不一,大體上可分為微觀仿真、中觀仿真以及宏觀仿真。本文將主要以TSIS仿真技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行討論。
1.TSIS與微觀仿真
TSIS(Traffic Software Integrated System)是FHWA開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種微觀的交通仿真軟件,用戶可以使用該軟件對(duì)交通運(yùn)行方面的種種問(wèn)題進(jìn)行分析。CORridor SIMulation是TSIS軟件的核心,使用時(shí)間掃描方式對(duì)交通行為進(jìn)行描述?;静介L(zhǎng)設(shè)置為一秒,每輛車都屬于單位時(shí)間之內(nèi)移動(dòng)的獨(dú)立對(duì)象,不同設(shè)備以及不同事件都以秒為單位進(jìn)行信息更新。CORSIM本身屬于一種隨機(jī)模型,司機(jī)個(gè)人特征、每輛車輛特征以及最終決策過(guò)程都是隨機(jī)的,仿真獲得的工作效率度量是由隨機(jī)種子決定的。在明確交通環(huán)境以后,CORSIM會(huì)對(duì)已經(jīng)指定的道路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行校對(duì),使用改變已有道路網(wǎng)的方式執(zhí)行其余分析。圖1為使用TSIS技術(shù)進(jìn)行交通仿真的工作流程圖。
作為微觀交通仿真,TSIS滿足微觀仿真的三項(xiàng)基本功能
①.觀察功能仿真模型可以根據(jù)實(shí)地情況中駕駛員的視覺(jué)范圍,對(duì)周圍道路交通情況進(jìn)行觀察,在仿真模型下的視覺(jué)范圍內(nèi),交通道路狀況的好壞將直接影響具體駕駛員的行為。
②.判斷及分析功能 路網(wǎng)的道路交通情況十分復(fù)雜,并且具有多變性,對(duì)觀察到的道路狀況進(jìn)行解析能夠做出正確的判斷,是交通仿真模型必備的功能。
③行為功能 將模型判斷與分析的結(jié)果付諸于實(shí)際行動(dòng),通過(guò)這一手段,實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)狀態(tài)更新。
2.中觀仿真: 中觀交通仿真模型, 必須依靠宏觀交通網(wǎng)絡(luò)將車輛放置到宏觀的交通流中去,并對(duì)其進(jìn)行分析。模型會(huì)根據(jù)模擬的需求,監(jiān)測(cè)車輛的運(yùn)行速度,車輛所在位置以及其余與車輛相關(guān)的屬性進(jìn)行全方位標(biāo)識(shí),或者采取對(duì)車輛分組記錄的方式,對(duì)車輛屬性進(jìn)行標(biāo)識(shí)。中觀仿真模型對(duì)于交通系統(tǒng)要素描述程度精確度較高。
3.宏觀仿真: 宏觀交通仿真模型,主要通過(guò)描述交通宏觀方面運(yùn)行規(guī)律來(lái)進(jìn)行仿真,該設(shè)施主要通過(guò)對(duì)整體車隊(duì)的平均行徑進(jìn)行采集,確定系統(tǒng)狀態(tài)。對(duì)交通系統(tǒng)要素以及交通系統(tǒng)行為方面的細(xì)節(jié)描述精確度要求較低。
二、將TSIS軟件應(yīng)用到高速公路改擴(kuò)建保通工作中的具體方案
在高速公路的擴(kuò)改施工過(guò)程中,為了保證過(guò)往車輛以及施工安全,必須對(duì)車輛進(jìn)行限速措施。筆者通過(guò)總結(jié)連云港至霍爾果斯高速公路國(guó)道主干線劉江至西南繞城這部分的高速公路路段由4車道擴(kuò)建至8車道的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析。在施工過(guò)程中,限速方面提出2種要求,分別是80km/h以及60km/h。下文將對(duì)這兩個(gè)限速段,使用TSIS軟件進(jìn)行交通仿真,詳細(xì)分析車速控制在何種范圍內(nèi)最為合適。
1.TSIS軟件概述: 由美國(guó)聯(lián)邦公路局研制開(kāi)發(fā),起源于19世紀(jì)70年代,通過(guò)30余年修訂以及完善,目前已經(jīng)成為較典型、成熟、完善的交通仿真系統(tǒng)。
2.交通仿真系統(tǒng)的范圍界定 :連霍高速鄭州段的交通仿真范圍,西起西南繞城互通西面1KM處,東至劉江互通東面1KM處?;ネ⒔恢饕ㄎ髂侠@城、溝趙等四個(gè)地區(qū),四地區(qū)之間互通立交。將大量道路、交通有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集整理后,建立了交通仿真系統(tǒng)模型。
3.交通仿真結(jié)果對(duì)比 對(duì)限速80km/h以及60km/h的地區(qū)進(jìn)行交通仿真方面分析,得到的數(shù)據(jù)分別為下圖1、2、3所示,圖中均為每個(gè)方案的行程時(shí)間、燃油量、行駛速度的對(duì)比。
根據(jù)上圖提供的數(shù)據(jù)我們可以發(fā)現(xiàn)
1.在行駛時(shí)間方面,和不限速的方案作比較,采取限速80KM/h的方案只會(huì)少量增加行程總時(shí)間,從東方開(kāi)始行駛,共計(jì)行駛29.5分鐘,與不限速相比,行駛時(shí)間僅僅增加了16%,從東向西走的總行程時(shí)間為29.4分鐘,比不限速的情況下,時(shí)間增加了8%,所以對(duì)連霍高速公路實(shí)行限速政策,對(duì)整體運(yùn)行方面不會(huì)產(chǎn)生太大的影響。但是采取60Km/h的限速政策使連霍高速公路中鄭州段的車輛總體運(yùn)行時(shí)間以及運(yùn)行效率產(chǎn)生巨大的影響。從西方向東方行駛,總行程時(shí)間大致為40.2分鐘,這一數(shù)據(jù)與不限速的情況相比較,運(yùn)行時(shí)間增加了58%,從東方向西方行駛的總路程時(shí)間為40.2分鐘,比沒(méi)有實(shí)施限速政策的數(shù)據(jù)相比較,增加了48%,但是從車輛整體運(yùn)行時(shí)間方面看,限速80KM/h情況下的行駛速度遠(yuǎn)大于60KN/h。
2.在油耗方面 車輛耗油多少的主要因素是車輛的運(yùn)行速度以及車輛的特性,通過(guò)仿真軟件,統(tǒng)計(jì)出連霍高速公路上經(jīng)過(guò)的車輛,在60KM/h 以及80KM/h兩種限速要求下的燃油消耗情況,實(shí)驗(yàn)控制在15分鐘。經(jīng)實(shí)地檢驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn),兩種限速下,車輛的耗油量并沒(méi)有明顯差別,比較不出哪種方案更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
3.交通安全 從沿線行駛車輛的行駛速度我們可以發(fā)現(xiàn),在兩種行駛限速措施上,車輛在連霍高速公路上的行使速度并沒(méi)有明顯變化,說(shuō)明兩種限速行駛方式在連霍高速公路上都不會(huì)產(chǎn)生擁堵現(xiàn)象,行駛狀態(tài)良好。
綜合上述觀察點(diǎn)中各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的表現(xiàn),在交通安全方面,兩種限速方案均可以在不影響車流量的前提下,做到勻速行駛,并且兩種限速方案差別不明顯。在油耗方面,60KM/h與80KN/h兩種運(yùn)行方案的耗油量沒(méi)有顯著差別,對(duì)比不明顯。在行駛時(shí)間方面,80KM/h與 60KM/h兩種運(yùn)行方案之間存在顯著性差異,80KM/h的運(yùn)行方案車輛運(yùn)行效率明顯高于60KM/h,綜合種種情況,筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)選擇80KM/h的限速方案。
結(jié)束語(yǔ):
高速公路改擴(kuò)建工程,既要保證過(guò)往行駛車輛的安全,同時(shí)也要保證施工人員的人身安全,總體上說(shuō),高速公路改擴(kuò)建是一個(gè)涉及方面復(fù)雜,涵蓋知識(shí)面較廣的工作,所以在進(jìn)行施工前必須詳細(xì)制定施工方案、交通方案以及對(duì)于突況的應(yīng)急預(yù)案。交通仿真技術(shù)作為目前在高速公路加寬改建中最為常用的一種技術(shù),可以保證高速公路加寬工程在施工期間,利用交通仿真技術(shù)進(jìn)行限速交通分析,還可以對(duì)施工中的特殊情況做出交通分析。交通仿真技術(shù),可以在施工前模擬施工中會(huì)遇到的各種情況,讓相關(guān)部門未雨綢繆,擬定出一套切實(shí)可行的施工方案。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:改革;實(shí)踐教學(xué);通信系統(tǒng)仿真;仿真軟件
隨著社會(huì)的進(jìn)步和通信方面的快速發(fā)展,社會(huì)越來(lái)越需要更多的不僅有理論研究基礎(chǔ)又有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的通信人才。在通信系的本科教學(xué)中,學(xué)校不但非常重視學(xué)生的理論基礎(chǔ)更加重視學(xué)生的實(shí)踐能力的培養(yǎng)。《數(shù)字通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)》是專門為通信工程專業(yè)學(xué)生開(kāi)始的一門綜合類、實(shí)踐類的課程設(shè)計(jì)。獨(dú)立于理論教學(xué),學(xué)生需要獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì),仿真波形,分析結(jié)果,并寫出實(shí)踐體會(huì)。能夠更深入的加強(qiáng)對(duì)課程的理解。要求學(xué)生完成數(shù)字通信系統(tǒng)、通信原理、數(shù)字信號(hào)處理等的理論教學(xué)后才進(jìn)行本次課程設(shè)計(jì)。對(duì)于學(xué)生不僅能夠鞏固基礎(chǔ)知識(shí),更能提高他們的獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力。鍛煉應(yīng)用所學(xué)知識(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。
針對(duì)通信工程專業(yè)本科實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃的設(shè)定以及實(shí)踐教學(xué)大綱的不斷完善,《數(shù)字通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)》實(shí)踐教學(xué)的改革要跟上當(dāng)前通信類學(xué)生就業(yè)需要。結(jié)合本人多年實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)課程設(shè)置等方面問(wèn)題,提出一些改革建議:
1 結(jié)合新的培養(yǎng)計(jì)劃以及學(xué)生的掌握情況,學(xué)生可自主選擇合適的仿真軟件。學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性更強(qiáng),《數(shù)字通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)》實(shí)踐教學(xué)主要是學(xué)生利用已學(xué)的MATLAB軟件對(duì)基本的通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真。在之前的所學(xué)課程中,很多課程都是選修課程,學(xué)生可以根據(jù)自身愛(ài)好、所修學(xué)分情況以及難易程度選擇所學(xué)課程。例如,MATLAB的基礎(chǔ)教學(xué)中,部分班級(jí)選修人數(shù)不足一半,而有些班級(jí)學(xué)生大部分選擇了Systemview軟件學(xué)習(xí)的理論教學(xué)。在新的培養(yǎng)計(jì)劃中,著重培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)和應(yīng)變能力。學(xué)生自主選擇自己熟悉的軟件,對(duì)通信系統(tǒng)中的常規(guī)模型進(jìn)行調(diào)制解調(diào)設(shè)計(jì),模型的選擇以及參數(shù)的選擇都很重要。《數(shù)字通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)》實(shí)踐教學(xué)學(xué)生可以根據(jù)選修課程的學(xué)習(xí)程度選擇合適的軟件進(jìn)行模型的建立。重點(diǎn)是MATLAB軟件和Systemview軟件的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。有時(shí)間和精力的學(xué)生可以選擇嘗試兩種軟件設(shè)計(jì),通過(guò)比較得到更好的設(shè)計(jì)方法,書寫設(shè)計(jì)體會(huì)。根據(jù)學(xué)生的完成情況給出成績(jī),結(jié)合設(shè)計(jì)報(bào)告和操作情況給出優(yōu)、良、中、及格等。實(shí)踐證明,改革之后的實(shí)踐教學(xué)方式更容易區(qū)分和掌握的設(shè)計(jì)能力,學(xué)生可以在軟件應(yīng)用能力方面有一定的提升,采用改革之后的實(shí)踐教學(xué)形式,我們可以提高學(xué)生積極性與設(shè)計(jì)的主動(dòng)性,能夠使學(xué)生更好的進(jìn)行理論知識(shí)與實(shí)踐操作相結(jié)合,達(dá)到更好的實(shí)踐教學(xué)效果。
2成績(jī)的設(shè)定不唯一,更注重學(xué)生綜合運(yùn)用能力的提高。在原有的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)題目中增加綜合設(shè)計(jì)類的題目,讓有能力學(xué)生能夠提高自己的設(shè)計(jì)過(guò)程,原有綜合設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)性的太多,比如針對(duì)基本調(diào)制ASK,F(xiàn)SK,PSK的調(diào)制解調(diào)模型建立,學(xué)生無(wú)論采用什么仿真軟件都很輕松的完成,內(nèi)容簡(jiǎn)單,太過(guò)于基礎(chǔ)。學(xué)生用時(shí)較短,成績(jī)無(wú)法區(qū)分。而對(duì)于綜合設(shè)計(jì)能力較強(qiáng)的學(xué)生很難在綜合設(shè)計(jì)中提高自己的設(shè)計(jì)水平。這樣的實(shí)踐設(shè)計(jì)題目的設(shè)置,使學(xué)生能夠由基礎(chǔ)到綜合設(shè)計(jì),由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的從簡(jiǎn)到難的過(guò)程。在綜合設(shè)計(jì)中,提前一周布置設(shè)計(jì)要求和題目?jī)?nèi)容,學(xué)生可自行查閱文獻(xiàn)資料,確定自己所選擇的設(shè)計(jì)類的題目,在設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中逐一論證,得到更好的結(jié)果,寫出設(shè)計(jì)改進(jìn)方法。調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性,合理選擇題目?jī)?nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的E努力和綜合研究的創(chuàng)新能力,改革效果顯著。
3綜合多門課程,實(shí)現(xiàn)《數(shù)字通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)》實(shí)踐教學(xué)改革。打破以前的課程的限制。結(jié)合多門課程的交叉融合,改革后的《數(shù)字通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)》實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容要求學(xué)生在完成一些比如通信原理、數(shù)字通信系統(tǒng)、數(shù)字通信原理、數(shù)字信號(hào)處理等的必修課程后,能夠綜合應(yīng)用在通信原理課程當(dāng)中學(xué)到的基本的數(shù)字通信系統(tǒng)的模型的建立以及通過(guò)軟件進(jìn)行一下驗(yàn)證,使學(xué)生更加清楚的理解通信原理中學(xué)到的基本知識(shí),鞏固基礎(chǔ)理論知識(shí)。根據(jù)選修課程所學(xué),選擇合適自己的仿真軟件,建立多種綜合設(shè)計(jì)類題目。提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。老師參與輔導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì),鼓勵(lì)學(xué)生不斷嘗試新的內(nèi)容,一起分析并得到解決辦法,做到真正的提高。通過(guò)改革,激發(fā)了學(xué)生對(duì)于《數(shù)字通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)的興趣,增強(qiáng)了教學(xué)效果,老師能夠在實(shí)踐中更能體會(huì)學(xué)生的需求以及學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,收到了很好的教學(xué)效果。教師可通過(guò)實(shí)踐教學(xué)中的指導(dǎo)工作更能體會(huì)學(xué)生的弱點(diǎn),反過(guò)來(lái)調(diào)整理論教學(xué)內(nèi)容,真正做到理論結(jié)合實(shí)踐,教與學(xué)相輔相成。通過(guò)上述三點(diǎn)實(shí)踐教學(xué)改革的建議,學(xué)生不僅能夠在課堂上更深刻的理解所學(xué)知識(shí),也能在以后的專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中更能深刻體會(huì)其中的含義,對(duì)理論學(xué)習(xí)有了更深刻的理解,對(duì)通信原理中各種調(diào)試手段以及解調(diào)方法都有深刻的理解和直觀的判斷。通過(guò)以上改革,使學(xué)生對(duì)通信系統(tǒng)內(nèi)容和相關(guān)知識(shí)有了更好的掌握,真正實(shí)現(xiàn)理論指導(dǎo)實(shí)踐,實(shí)踐又推動(dòng)理論的發(fā)展和創(chuàng)新。通過(guò)學(xué)生深入學(xué)習(xí)和創(chuàng)新,幫助學(xué)生自己設(shè)計(jì)、調(diào)試的能力的提高,查閱文獻(xiàn)能力的提高,為以后的工作就業(yè)、論文書寫等都打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實(shí);系統(tǒng)仿真;EON;數(shù)據(jù)手套;手勢(shì)識(shí)別
中圖分類號(hào):TP391.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2012)01-0084-04
Research Of Data Glove Interactive Ssimulation System Based on EON
YANG Xi
(Information and Control Engineering School, Xi’an University of Architecture and Technology, Xi’an 710055, China)
Abstract:By analyzing the trends and development of virtual reality technology , Proposed the Method of combined with data gloves to in? teract the items in the virtual scene by virtual reality software EON. In order to achieve gesture recognition, virtual crawl and other functions, using VC + +6.0 and other development tools, with EON software for data exchange and combined these functions to look into the future of virtual reality technology application.
Key words:virtual reality ; system simulation ; EON;data glove ; gesture recognition
隨著科學(xué)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展,一門結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),圖像識(shí)別技術(shù),計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等多門科學(xué)的交叉技術(shù)逐漸發(fā)展了起來(lái),我們稱其為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality,VR)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是通過(guò)用戶平時(shí)就可以使用的電腦來(lái)創(chuàng)建一種令用戶可以體驗(yàn)的虛擬環(huán)境,它借助數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)頭盔等專業(yè)的外部設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了交互式體驗(yàn)和多信息融合的立體圖像的系統(tǒng)仿真,可以讓用戶進(jìn)入到虛擬的世界之中,實(shí)時(shí)的與虛擬世界中的各種對(duì)象進(jìn)行身臨其境般的互動(dòng)
目前的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)所偏向的的方向的不同,主要分為四個(gè)方面:即桌面式、沉浸式、增強(qiáng)式和網(wǎng)絡(luò)分布式。桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)通常只使用個(gè)人計(jì)算機(jī)就完成了交互場(chǎng)景的仿真,它缺乏能令用戶免除周邊干擾,沉浸其中的功能,但是其成本也相對(duì)較低,因而,比較普及。沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是開(kāi)發(fā)者追求的最理想的目標(biāo),利用頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套和身體部位跟蹤器等交互設(shè)備,通過(guò)聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)以及其他感覺(jué),給用戶帶來(lái)一種封閉式的虛擬環(huán)境的交互體驗(yàn),其可以廣泛應(yīng)用于虛擬訓(xùn)練,虛擬手術(shù)等現(xiàn)在較為流行的應(yīng)用領(lǐng)域之中[1]。其中數(shù)據(jù)手套與虛擬開(kāi)發(fā)環(huán)境的交互也是本文研究的重點(diǎn)。如果說(shuō)沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是用戶在虛擬環(huán)境中的沉浸感,增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)則允許用戶觀察到真實(shí)世界,同時(shí)也能看到疊加在真實(shí)世界之上的虛擬對(duì)象,增強(qiáng)了用戶對(duì)真實(shí)環(huán)境的感受,但同時(shí)它對(duì)系統(tǒng)本身的實(shí)時(shí)性的要求也就更高,需要有良好的硬件和軟件進(jìn)行支持。
1系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.1系統(tǒng)總體構(gòu)思
近幾年,隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷進(jìn)步,數(shù)據(jù)手套已經(jīng)成為與計(jì)算機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互的主要方式之一,目前被廣泛應(yīng)用于如虛擬訓(xùn)練,虛擬手術(shù),虛擬安裝等多個(gè)領(lǐng)域。數(shù)據(jù)手套作為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)常用的交互設(shè)備,主要通過(guò)數(shù)據(jù)手套上的傳感器系統(tǒng),可以將使用者的動(dòng)作變成傳感信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)讀取并分析傳感器的信號(hào),以便控制虛擬手做出不同的手勢(shì)或抓取、移動(dòng)和釋放物體,完成與虛擬環(huán)境的交互[2]。本文主要研究利用數(shù)據(jù)手套和虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)平臺(tái)共同完成的人機(jī)交互功能的實(shí)現(xiàn)。
1.2虛擬平臺(tái)開(kāi)發(fā)軟件介紹
EON STUDIO是目前世界公認(rèn)整合性、延展性最好的虛擬展示開(kāi)發(fā)系統(tǒng)??勺x取現(xiàn)有的大多數(shù)的CAD數(shù)據(jù)格式(如:*.3ds,*. dwg,*?lw,*?wrl,*?igs等),支持90%以上的外設(shè)和多種立體顯示方式(如:桌面型、單雙墻、洞穴型、環(huán)幕型)。同時(shí),EON為了滿足客戶不同的需要,提供了開(kāi)放的開(kāi)發(fā)環(huán)境EON SDK,通過(guò)其SDK開(kāi)發(fā)包可實(shí)現(xiàn)用戶所需要的特殊的交互行功能。在視覺(jué)效果上,它還支持圖形圖像的計(jì)算機(jī)圖形(Cg)高級(jí)渲染,在滿足最新的DX9和OpenGL特效的同時(shí),帶給用戶頂級(jí)的視覺(jué)沖擊,又能配合硬件設(shè)備針對(duì)各種VR應(yīng)用需求進(jìn)行沉浸式交互漫游。
本文采用的是5DT DataGlove數(shù)據(jù)手套,它是采用光纖傳感器來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的辨別,每個(gè)手指都有一個(gè)光纖回路,允許由于手指彎曲而產(chǎn)生微小的平移。光纖被連接到手背上的光電連接器上。每個(gè)光纖回路的光線可被光敏晶體管感知到。如果光纖是直的,發(fā)射光返回時(shí)就不會(huì)衰減。如果光纖受到彎曲則光線就會(huì)有溢出。根據(jù)返回光線的強(qiáng)度來(lái)間接測(cè)量出手指的彎曲程度[3]。
在VC平臺(tái)讀取數(shù)據(jù)手套數(shù)據(jù)的部分程序如下:
BOOL CGloveSampleDlg::OnInitDialog()
{
CDialog::OnInitDialog();
SetIcon(m_hIcon, TRUE);
SetIcon(m_hIcon, FALSE);
m_ComList.AddString("USB 0");
m_ComList.AddString("USB 1");
m_ComList.AddString("COM 0");
m_ComList.AddString("COM 1");
m_pGlove = NULL;
UpdateInputs();
SetTimer(1,10,NULL);
return TRUE;
}
但在使用過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn),因?yàn)槲覀兊挠脩魧?duì)象是未知的,其手的大小也是各不相同的的,因此,為了能得到更加精確的輸出數(shù)據(jù),我們必須在使用數(shù)據(jù)手套之前,對(duì)手套進(jìn)行重新的標(biāo)定,即確定用戶的手指在緊握狀態(tài)和伸直狀態(tài)下數(shù)據(jù)手套傳感器所能達(dá)到的相應(yīng)極限值。這里,本文所采用的5DT DataGlove則提供了專門的校準(zhǔn)軟件用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的橋準(zhǔn)。
5DT DataGlove數(shù)據(jù)手套使用的是一個(gè)8位,分辨率為256的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器,即手從緊握狀態(tài)到伸平的狀態(tài)有256個(gè)中間位置。5DT DataGlove數(shù)據(jù)手套的所讀取的默認(rèn)傳感器數(shù)據(jù)為raw,每次讀取之后,就將傳感器讀出的原始值與系統(tǒng)設(shè)置的最大值和最小值(rawmax和rawmin)進(jìn)行比對(duì),如果得到的原始值超出了所設(shè)定的范圍,就將最大值和最小值進(jìn)行更新。在對(duì)數(shù)據(jù)手套重新標(biāo)定的時(shí)候,用戶需要用手連續(xù)快速地做緊握伸直運(yùn)動(dòng),不斷地更新當(dāng)前值,已得到理想的數(shù)據(jù),可以使用下面的公式進(jìn)行校準(zhǔn),其中MAX值由系統(tǒng)函數(shù)設(shè)定。
2.2基于數(shù)據(jù)手套的手勢(shì)識(shí)別
手勢(shì)識(shí)別技術(shù)是數(shù)據(jù)手套與虛擬手進(jìn)行交互的基礎(chǔ),只要在手勢(shì)識(shí)別完成的基礎(chǔ)上,才可以進(jìn)行如對(duì)虛擬物品的推動(dòng)、抓取等一系列復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。數(shù)據(jù)手套一般都采用富有彈性的材料制成,在相應(yīng)的關(guān)鍵位置如手指關(guān)節(jié),手腕等處放置傳感器以完成對(duì)手指緊握、外展以及手腕動(dòng)作的檢測(cè),在獲得了這些位置的運(yùn)動(dòng)信息之后,虛擬手將通過(guò)實(shí)時(shí)的接收這些數(shù)據(jù)以完成虛擬手勢(shì)的改變,從而使用戶能以一種貼近真實(shí)的感受與生成的虛擬環(huán)境進(jìn)行交互。在用戶帶上數(shù)據(jù)手套之后,將通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)手套的各個(gè)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采樣,再將采樣得到的信號(hào)進(jìn)行處理,再將這些包含用戶手指手腕等部位動(dòng)作的信息傳遞給計(jì)算機(jī),這就完成了基于數(shù)據(jù)手套的手勢(shì)識(shí)別。
手勢(shì)的定義是基于傳感器的預(yù)設(shè)響應(yīng)值和閾值的比較而得到的。而5DT DataGlove來(lái)獲取用戶的手部姿態(tài)信息實(shí)際是通過(guò)數(shù)據(jù)手套光纖中光通量的變化。當(dāng)傳感器的響應(yīng)低于下閾值時(shí)將會(huì)返回值1,表示對(duì)應(yīng)手指伸直;但傳感器的響應(yīng)高于上閾值時(shí)將會(huì)返回值0,表示對(duì)應(yīng)手指彎曲;當(dāng)響應(yīng)在上閾值和下閾值之間時(shí),將不返回值。對(duì)每個(gè)手指的屈伸進(jìn)行組合,便能定義不同的手勢(shì)[4-5]。
3 EON與系統(tǒng)接口的實(shí)現(xiàn)
3.1基于EON SDK的Handmove節(jié)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)
雖然EON STUDIO軟件本身提供了大量的的節(jié)點(diǎn)和原型,已經(jīng)可以滿足許多領(lǐng)域的應(yīng)用仿真,但因?yàn)椴煌脩舻奶厥庖?,因此,EON STUDIO又給廣大開(kāi)發(fā)人員提供了EON SDK,用來(lái)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)或模塊的二次開(kāi)發(fā)。
EON SDK是在VC++環(huán)境下開(kāi)發(fā)使用的,通過(guò)EON SDK節(jié)點(diǎn)向?qū)?,可以方便地根?jù)用戶的需要生成可供開(kāi)發(fā)的類。在生成的程序之中用戶通過(guò)自行添加節(jié)點(diǎn)代碼,就能實(shí)現(xiàn)EON STUDIO本身所不包含的節(jié)點(diǎn)功能。
在開(kāi)發(fā)控制虛擬手節(jié)點(diǎn)的過(guò)程中,用戶可以根據(jù)控制虛擬手的需要,自行設(shè)定Handmove節(jié)點(diǎn)。Handmove節(jié)點(diǎn)的屬性域?qū)ǜ鱾€(gè)手指關(guān)節(jié)的信息。EON SDK為節(jié)點(diǎn)增加屬性需要在節(jié)點(diǎn)的頭文件中添加自定義的屬性域,添加的位置應(yīng)在公有枚舉成員變量enum里的枚舉元素FID_FIRST與FID_LAST之間。依照EON SDK所默認(rèn)格式,所添加的屬性域都應(yīng)該是“FID_”加定義屬性域的名稱。因此Handmove節(jié)點(diǎn)的屬性域定義如下:
enum {
FID_FIRST=CEonBase::FID_LAST-1,
FID_IND,
FID_MID,
FID_THU,
.......
FID_LAST
};
在添加了屬性域后,Handmove節(jié)點(diǎn)還應(yīng)有內(nèi)部處理函數(shù)用來(lái)處理外部信息。同樣是在在節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)的程序框架里,F(xiàn)ieldChanged函數(shù)是節(jié)點(diǎn)內(nèi)部處理函數(shù),其代碼如下[6]:
void handmove::FieldChanged(int ID)
{
switch (ID)
{
case FID_THU: functionl();
break;.
.......
case FID_IND:
function2();
break;
default:
CEonBase::FieldChanged(ID);
}
}
3.2 EON與VC之間的通信
EON附帶了可供開(kāi)發(fā)嵌入的運(yùn)行交互式EON仿真的插件EonX。該控件允許用戶使用VB,VC++,C++ Builder等支持接口的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)建立自己的使用界面,并且能與EON內(nèi)部的接口進(jìn)行通訊,在軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)就能完成對(duì)虛擬環(huán)境的控制。VC與EON通信流程如圖1所示:圖1 VC與EON通信流程圖
VC++與EON之間的一般通訊過(guò)程如下:
1)在EON中建立InEvent(事件輸入)節(jié)點(diǎn)或OutEvent(事件輸出)節(jié)點(diǎn)。
2)建立EventIn節(jié)點(diǎn)或EventOut節(jié)點(diǎn)等通信節(jié)點(diǎn)后,添加用戶設(shè)計(jì)的處理節(jié)點(diǎn)。連接通信節(jié)點(diǎn)和處理節(jié)點(diǎn)。
3) VisualC++的應(yīng)用程序可以調(diào)用控件類CEonCtrl的成員函數(shù)函數(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸[6]。如SendEvent函數(shù)就能實(shí)現(xiàn)將VC的數(shù)據(jù)發(fā)送到EON的InEvent中,SetFullsize函數(shù)可以將讀入的EON圖像全屏的操作等等。部分程序如下:函數(shù)初始化
BOOL CDemoDlg::OnInitDialog(){
CDialog::OnInitDialog();
ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX); ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);
CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);
if (pSysMenu != NULL)
{
CString strAboutMenu;
strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);
if (!strAboutMenu.IsEmpty())
{
pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);
pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);
}
}
SetIcon(m_hIcon, TRUE);
SetIcon(m_hIcon, FALSE);
myeon.SetSimulationFile((LPCTSTR)"han1d.eoz");
return TRUE;
}
載入文件代碼
void CDemoDlg::Onstart()
{
myeon.Start();
}
4結(jié)果與分析
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,利用EON軟件和VC++軟件可以很好的實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)仿真系統(tǒng)的交互功能,利用EON自身的節(jié)點(diǎn)功能和EON SDK的二次開(kāi)發(fā)能力,可以很好的完成手勢(shì)識(shí)別虛擬抓取等功能。圖2為簡(jiǎn)易的開(kāi)發(fā)界面。圖2基于VC的簡(jiǎn)易開(kāi)發(fā)界面
從試驗(yàn)中我們可以看出,基于EON的數(shù)據(jù)手套交互仿真系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,比如虛擬手術(shù),虛擬訓(xùn)練,虛擬安裝等,利用虛擬現(xiàn)實(shí)仿真系統(tǒng),與傳統(tǒng)的培訓(xùn)方式相互結(jié)合,可以是培訓(xùn)手段更加豐富,并且在危險(xiǎn)性等方面都有所降低,同時(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)強(qiáng)大的可通用性也使其在以后的發(fā)展中可以更加快速的應(yīng)用于新的領(lǐng)域之中。
參考文獻(xiàn):
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[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)實(shí)習(xí)教學(xué)特點(diǎn)現(xiàn)狀應(yīng)用
中圖分類號(hào):G43文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)1120191-01
實(shí)習(xí)教學(xué)是職業(yè)教育的主要內(nèi)容,它體現(xiàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)的技能訓(xùn)練掌握的程度,技能在職業(yè)學(xué)校教育中起主導(dǎo)作用,隨著數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的越來(lái)越完善,在數(shù)控技術(shù)實(shí)習(xí)教學(xué)中也發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是結(jié)合機(jī)床廠家實(shí)際加工制造經(jīng)驗(yàn)與高校(含職業(yè)技術(shù)學(xué)院、中等專業(yè)學(xué)校、技工學(xué)校和職業(yè)學(xué)校)教學(xué)訓(xùn)
練一體所開(kāi)發(fā)的一種機(jī)床控制虛擬仿真系統(tǒng)軟件,可以滿足大批量學(xué)生教學(xué)需求。
一、計(jì)算機(jī)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的概念
計(jì)算機(jī)仿真就是借助計(jì)算機(jī),利用系統(tǒng)模型對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的過(guò)程,分析復(fù)雜的動(dòng)態(tài)對(duì)象,仿真是一種有效的方法,可以減少風(fēng)險(xiǎn),縮短設(shè)計(jì)和制造的周期,并節(jié)約投資。數(shù)控加工仿真利用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬實(shí)際的加工過(guò)程,是驗(yàn)證數(shù)控加工程序的可靠性和預(yù)測(cè)切削過(guò)程的有力工具,以減少工件的試切,提高生產(chǎn)效率。它隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速地發(fā)展,在仿真中占有越來(lái)越重要的地位。
二、計(jì)算機(jī)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的產(chǎn)生
數(shù)控機(jī)床加工零件是靠數(shù)控指令和程序控制完成的。為確保數(shù)控程序的正確性,防止加工過(guò)程中干涉和碰撞的發(fā)生,在實(shí)際生產(chǎn)中,常采用試切的方法進(jìn)行檢驗(yàn),但這種方法費(fèi)工費(fèi)料,代價(jià)昂貴,使生產(chǎn)成本上升,增加了產(chǎn)品加工時(shí)間和生產(chǎn)周期。后來(lái)又采用軌跡顯示法,即以劃針或筆代替刀具,以著色板或紙代替工件來(lái)仿真刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的二維圖形,有相當(dāng)大的局限性。對(duì)于工件的三維和多維加工,也有用易切削的材料代替工件(如,石蠟、木料、改性樹(shù)脂和塑料等)來(lái)檢驗(yàn)加工的切削軌跡。但是,試切要占用數(shù)控機(jī)床和加工現(xiàn)場(chǎng)。為此,這些方法都存在弊端,將其不斷發(fā)展和完善,逐步找到一種能逐步代替試切的計(jì)算機(jī)仿真方法,并在試切環(huán)境的模型化、仿真計(jì)算和圖形顯示等方面取得了重要的進(jìn)展,于是計(jì)算機(jī)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的出現(xiàn)成為必然。
三、計(jì)算機(jī)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的使用現(xiàn)狀
數(shù)控機(jī)床的切削加工過(guò)程仿真屬于幾何仿真,既不考慮切削參數(shù)、切削力及其它物理因素的影響,只對(duì)機(jī)床操作全過(guò)程和加工運(yùn)行全環(huán)境的仿真,以驗(yàn)證程序的正確性。它可以減少或消除因程序錯(cuò)誤而導(dǎo)致的機(jī)床損傷、夾具
破壞或刀具折斷、零件報(bào)廢等問(wèn)題;同時(shí)可以減少?gòu)漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造的時(shí)間,降低生產(chǎn)成本。
四、計(jì)算機(jī)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在數(shù)控實(shí)習(xí)教學(xué)中的應(yīng)用
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)已經(jīng)成為國(guó)家職業(yè)資格鑒定考試中不可或缺的一部分,從中也可看出仿真系統(tǒng)在數(shù)控實(shí)習(xí)教學(xué)中的重要性和普遍性。
1.仿真系統(tǒng)界面完全模擬真實(shí)數(shù)控機(jī)床的控制面板和顯示屏幕,真正實(shí)現(xiàn)虛擬狀態(tài)下的真實(shí)場(chǎng)景。學(xué)生利用該仿真系統(tǒng)進(jìn)行模擬真實(shí)機(jī)床的操作,同樣會(huì)達(dá)到操作真實(shí)設(shè)備和代替實(shí)物操作訓(xùn)練的目的,并且安全可靠。由于大部分的實(shí)訓(xùn)活動(dòng)可以在仿真系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn),使用仿真軟件將大大減少在數(shù)控機(jī)床設(shè)備上的資金投入,從而可以加快當(dāng)前緊缺數(shù)控加工操作技術(shù)人員的培訓(xùn)速度,也大大減少工件材料和能源的消耗,從而可以降低培訓(xùn)成本。同時(shí),具備多媒體教學(xué)特點(diǎn)的動(dòng)態(tài)仿真操作使教學(xué)形象生動(dòng)、內(nèi)容流暢易懂?;?dòng)教學(xué)功能使得教師既可以以廣播的方式在每個(gè)學(xué)生的屏幕上演示其教學(xué)內(nèi)容。教師也可以在自己屏幕上看到每個(gè)學(xué)生的操作情況,實(shí)時(shí)了解教學(xué)情況。
2.學(xué)生可以直觀地觀看工件的仿真加工過(guò)程,熟練掌握機(jī)床的操作步驟和加工流程,并能夠?qū)崿F(xiàn)直接測(cè)量和檢驗(yàn)加工后的工件,完全實(shí)現(xiàn)了真實(shí)加工再現(xiàn)。
首先,在仿真系統(tǒng)上,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的選擇、刀具的安裝、切削用量的確定及對(duì)刀等一系列操作,具備圖形模擬演示功能,可以直觀地觀察刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和加工情況。
同時(shí),在機(jī)床運(yùn)行和加工過(guò)程中,能夠及時(shí)提供程序錯(cuò)誤或超行程等報(bào)警信息,教師或?qū)W生能夠根據(jù)報(bào)警信息進(jìn)行分析,從而發(fā)現(xiàn)故障原因和作出相應(yīng)的解決措施。
3.計(jì)算機(jī)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)提供了一個(gè)采用虛擬機(jī)床替代真實(shí)機(jī)床進(jìn)行實(shí)習(xí)訓(xùn)練的平臺(tái),在降低費(fèi)用的同時(shí)保證實(shí)習(xí)效果,既講經(jīng)濟(jì)又求實(shí)效。
總之,數(shù)控技術(shù)專業(yè)職業(yè)能力的培養(yǎng),要求學(xué)生必須進(jìn)行大量的動(dòng)手操作訓(xùn)練,而數(shù)控設(shè)備價(jià)格相對(duì)昂貴,受資金等各方面條件制約,大部分職業(yè)院校很難真正做到滿足實(shí)踐教學(xué)的要求。在教學(xué)中引入數(shù)控加工仿真技術(shù),為解決此類問(wèn)題開(kāi)辟了一條蹊徑。
參考文獻(xiàn):
[1]宇龍數(shù)控仿真系統(tǒng)說(shuō)明書.
[2]閆杰,《遼寧經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)》,數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用.
【關(guān)鍵詞】交通疏解 車公廟樞紐 倒邊 北移 優(yōu)化
中圖分類號(hào): U412.38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
深圳地鐵二期交通疏解工程為地鐵主體施工創(chuàng)造了良好的開(kāi)工條件,是地鐵建設(shè)過(guò)程中必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié),在地鐵工程前期工作中占有極其重要的地位。同樣,交通疏解對(duì)地鐵三期工程的重要性不言而喻。
1. 工程概況
深圳地鐵11號(hào)線車公廟樞紐站位于深南大道與香蜜湖立交橋西南象限,為既有地鐵1號(hào)線與7、9、11號(hào)線綜合換乘站,占地面積約4.73萬(wàn)㎡,主要包括11號(hào)線車公廟站、7&9號(hào)線車公廟站、換乘大廳、物業(yè)開(kāi)發(fā)及既有1號(hào)線車站外擴(kuò)站廳等單位工程(如下圖)。
圖1車公廟樞紐工程位置
2. 交通疏解工程初步設(shè)計(jì)
2.1現(xiàn)狀交通運(yùn)行狀況
車公廟樞紐區(qū)域路網(wǎng)包括廣深高速(高速公路),快速路有濱河大道、香蜜湖路(雙向8車道),主干路有深南大道(雙向10車道)、僑香路、蓮花路、紅荔路、新洲路,支路有泰然九路、泰然四路、泰然六路等。區(qū)域現(xiàn)狀交通運(yùn)行狀況如下:
(1)現(xiàn)狀主要道路通行能力已接近飽和,承擔(dān)軌道建設(shè)疏解通行能力有限;
(2)影響范圍內(nèi)已基本形成道路網(wǎng),大的通道實(shí)施可能性不大;
(3)常規(guī)交通管理措施已基本用盡;
(4)深圳市近年來(lái)機(jī)動(dòng)車保有量以每年約20萬(wàn)輛增長(zhǎng)量持續(xù)快速增長(zhǎng),也將對(duì)現(xiàn)狀道路產(chǎn)生一定的交通壓力。
2.2樞紐建設(shè)對(duì)交通的影響
由于車公廟地處鬧市區(qū),地鐵車站規(guī)模大,四條線將有大量的換乘客流,對(duì)車站通道、扶梯等人流集散空間要求較高,屆時(shí)施工難度較大。樞紐建設(shè)對(duì)交通的主要影響表現(xiàn)在:受施工圍擋影響,將拆除深南—香蜜立交的兩個(gè)匝道,使該立交喪失北到東,西到南兩個(gè)轉(zhuǎn)向功能;占用深南路南側(cè)主輔道,導(dǎo)致深南大道車道減少,通行能力降低;占用深南路南北兩側(cè)公交停靠站,導(dǎo)致公交??侩y問(wèn)題;拆除香蜜湖路輔橋,降低了香蜜湖路的通行能力;對(duì)泰然、天安片區(qū)交通造成影響。
圖2樞紐建設(shè)對(duì)交通影響圖
2.3初步設(shè)計(jì)方案
2.3.1設(shè)計(jì)原則
(1)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)疏解與工點(diǎn)交通疏解相協(xié)調(diào);
(2)保證施工期間主要道路通行條件(深南大道雙向10車道、香蜜湖路雙向6車道);
(3)保障公交出行通暢;
(4)適當(dāng)增加道路供給,緩解供需矛盾;
(5)交通疏解與施工圍擋、管線遷改工程相結(jié)合;
(6)疏解方案經(jīng)濟(jì)、可行,可實(shí)施性強(qiáng);
(7)按使用時(shí)間,合理確定道路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
2.3.2主要工程措施
2.3.2.1區(qū)域疏解措施
1、深南-香蜜立交北東:
(1)利用現(xiàn)狀區(qū)域道路疏解,利用北環(huán)快速、僑香路、濱河大道等分流;
(2)新增疏解流線;
①香蜜-紅荔立交橋下新建信控平交口;
②東延花卉路,農(nóng)園路-花卉路口新建燈控。
(3)改善疏解道路通行條件新洲-紅荔交叉口新增拓寬段。
2、深南-香蜜立交西南:
通過(guò)僑城東路、白石路、僑香路、濱河大道分流。
2.3.2.2泰然片區(qū)交通疏解措施
1、新增片區(qū)公交始發(fā)場(chǎng)站,優(yōu)化改善片區(qū)居民公交出行條件,鼓勵(lì)公交出行。
2、拓寬泰然四路(香蜜湖路橋洞段),改善泰然、天安片區(qū)交通聯(lián)系狀況;
3、拓寬泰然一路、新建掉頭匝道,改善出入口口擁堵?tīng)顩r;
4、優(yōu)化小區(qū)交通管理措施,部分路口設(shè)置燈控。
2.3.2.3工點(diǎn)疏解措施
1、減少樞紐施工對(duì)農(nóng)科片區(qū)的交通影響,保證現(xiàn)狀深南大道轉(zhuǎn)向功能——深南-農(nóng)園路口改為右進(jìn)右出;打開(kāi)深南農(nóng)園路口,新建燈控;
2、優(yōu)化施工工法,進(jìn)行倒邊施工保證深南大道雙向10車道通行條件,香蜜湖路雙向6車道通行條件。主體施工及管線遷改分階段疏解共分13期。
2.3.3工點(diǎn)交通疏解設(shè)計(jì)
根據(jù)以上原則,初步設(shè)計(jì)方案確定為管線遷改、主體結(jié)構(gòu)施工期間,通過(guò)倒邊、新建路面等措施保證深南大道雙向10車道通行條件,保證香蜜湖路雙向6車道通行條件。將工點(diǎn)交通疏解分為13個(gè)階段(合計(jì)53個(gè)月),其中前期工程為第1~4階段,工期3個(gè)月,2012年7月開(kāi)工;主體結(jié)構(gòu)施工:第5~9階段,工期共46個(gè)月,2012年10月開(kāi)工;10~13階段恢復(fù)階段結(jié)合香蜜湖路改造工程同期實(shí)施。具體如下:
第一階段:深南-農(nóng)園交叉口改造、管線遷改,工期1個(gè)月。 通過(guò)將北側(cè)兩個(gè)車道南移,深南大道保證雙向10車道。
第二階段:管線遷改,工期半個(gè)月。 通過(guò)將南側(cè)兩個(gè)車道北移,深南大道保證雙向10車道。
第三階段:管線遷改施工,工期半個(gè)月。 通過(guò)將南側(cè)兩個(gè)車道北移,深南大道保證雙向10車道。
第四階段:管線遷改施工、香蜜湖路西側(cè)輔橋拆除,工期1個(gè)月。香蜜湖路西側(cè)輔橋分段拆除,采取在綠化帶立鋼管柱、架設(shè)門式梁等措施,對(duì)深南大道交通基本無(wú)影響。深南大道保證雙向10車道。
第五階段:主體結(jié)構(gòu)一期A,工期2個(gè)月。圍擋范圍:深南大道中央綠化帶及北側(cè)部分主車道;深南-香蜜立交西南象限匝道及綠地;香蜜湖路西側(cè)車道及兩側(cè)綠地。通過(guò)占用北側(cè)主輔分隔帶增加車道,保證深南大道雙向10車道;香蜜湖路剩余路面可保證雙向6車道。
第六階段:主體結(jié)構(gòu)一期B,工期9個(gè)月。主要圍擋深南大道中央綠化帶、南側(cè)主車道、深南-香蜜立交西南象限匝道及綠地。通過(guò)將深南大道南側(cè)2個(gè)車道北移,保證雙向10車道。香蜜湖路圍擋不變,保證雙向6車道。
第七階段:主體結(jié)構(gòu)二期,工期20個(gè)月。 主要圍擋深南大道南側(cè)主車道、深南-香蜜立交西南象限匝道及綠地,以及北側(cè)綠地。通過(guò)將深南大道南側(cè)3車道北移,保證雙向10車道。香蜜湖路圍擋不變,保證雙向6車道。
第八階段:主體結(jié)構(gòu)三期,工期4個(gè)月。主要圍擋深南大道中央綠化帶及南側(cè)主道、深南-香蜜立交西南象限匝道及綠地,以及北側(cè)綠地。通過(guò)將深南大道南側(cè)2個(gè)車道北移,保證雙向10車道。香蜜湖路圍擋不變,保證雙向6車道。
第九階段:主體結(jié)構(gòu)四期,工期11個(gè)月。主要圍擋深南大道中央綠化帶及北側(cè)主道、深南-香蜜立交西南象限匝道及綠地,以及北側(cè)綠地。通過(guò)將深南大道北側(cè)2個(gè)車道南移,保證雙向10車道。香蜜湖路圍擋不變,保證雙向6車道。
第十~十三階段,道路恢復(fù)階段。
3. 交通疏解方案優(yōu)化