城市地下管网应急抢修辅助决策系统的设计与实现

论文摘要

城市地下管网与城市发展、居民生活有着密切而直接的关系,随着城市现代化的不断发展,城市地下管网数量日益庞大,城市地下管网爆管频率逐步上升,给国家造成了巨大的经济损失。提高市政部门的应急反应能力,建立快速、灵活、准确、详尽的管网信息查询并辅助抢修人员进行爆管抢修决策的系统,从而迅速、合理的调动抢修力量实现高效的爆管抢修,利用有限的人力、物力最大限度地减少爆管损失,建设城市地下管网应急抢修系统已成为当务之急。城市地下管网应急抢修辅助决策系统在完成管网信息管理的同时,主要需要解决的问题是爆管点、监控调度中心、抢修人员之间的有效配置问题,提高爆管应急响应的效率。本文针对城市地下管网应急抢修的现状特点和需求,提出了一种基于GPS/GIS/VR/GPRS的城市地下管网应急抢修辅助决策系统的解决方案,研究了系统开发过程中的关键技术,并以Mapx组件为平台,完成了系统基本功能模块的开发。本文研究的主要内容分为以下几个部分:1.分析了城市地下管网信息管理及应急抢修的现状以及系统建立的背景和意义,同时对GPS、GIS、VR、GPRS技术进行了简单概述,阐述了集成的概念和优势,分析了本系统走集成路线的必然性,在此基础上对系统进行了总体设计、功能模块设计和数据库设计。2.系统关键技术的研究:对系统所采用GPS/GPRS的组合定位通信技术进行了分析;研究了爆管分析和关闭阀门实现过程;在最短路径实现中,结合本系统每个抢修站点时固定不变的实际情况,同时考虑到爆管点与道路三种不同的位置关系,对传统Dijkstra算法在系统中的应用进行了扩展,使得Dijkstra算法可以有效地应用本系统;完成了系统中管网三维场景搭建等工作。3.以Mapx为平台,完成了城市地下管网应急抢修辅助决策系统的基本功能模块开发。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 城市地下管网的概述
• 1.1.1 城市地下管网的概念
• 1.1.2 城市地下管网的特征
• 1.2 城市地下管网管理与应急抢修的现状
• 1.2.1 城市地下管网管理的现状
• 1.2.2 城市地下管网应急抢修的现状
• 1.3 研究背景
• 1.4 研究意义
• 1.5 论文内容及组织
• 第二章 GPS、GIS、VR、GPRS 及其集成技术
• 2.1 GPS、GIS、VR、GPRS 技术简介
• 2.1.1 GIS 技术
• 2.1.2 GPS 技术
• 2.1.3 GPRS 技术
• 2.1.4 VR 技术
• 2.2 多平台综合集成技术
• 2.2.1 集成技术的概念
• 2.2.2 GPS、GIS、VR、GPRS 在系统中的集成
• 2.3 本章小结
• 第三章 城市地下管网应急抢修辅助决策系统的总体设计
• 3.1 需求分析
• 3.2 系统总体设计
• 3.2.1 系统的设计原则
• 3.2.2 系统开发平台的选择
• 3.2.3 系统的体系结构及流程设计
• 3.2.4 系统的功能设计
• 3.3 系统的数据库设计
• 3.3.1 空间数据的设计
• 3.3.2 属性数据的设计
• 3.3.3 数据的绑定
• 3.4 本章小结
• 第四章 城市地下管网应急抢修辅助决策系统的关键技术研究
• 4.1 GPS/GPRS 的组合定位通信技术
• 4.1.1 数据通信技术的比较研究
• 4.1.2 NAV20008GPS 数据的格式及坐标转换
• 4.1.3 基于GIS 的缓冲区分析技术
• 4.2 基于多平台集成技术的管网爆管分析
• 4.2.1 爆管原因及研究现状分析
• 4.2.2 爆管分析基本原理
• 4.2.3 搜索需要关闭的阀门
• 4.3 最短路径分析技术
• 4.3.1 最短路径分析的概念
• 4.3.2 几种常用最短路径算法的分析比较
• 4.3.3 系统中最短路径选择的实现
• 4.4 三维场景搭建
• 4.5 本章小结
• 第五章 城市地下管网应急抢修辅助决策系统的技术实现
• 5.1 系统软、硬件配置
• 5.2 系统主要组成部分
• 5.3 系统框架实现
• 5.4 系统功能的技术实现
• 5.4.1 预警功能
• 5.4.2 查询及统计功能
• 5.4.3 爆管分析功能及最短路径功能
• 5.4.4 三维管网显示及二维导航功能
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简介 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢