道路交通事故三维动画模拟分析系统

道路交通事故研判分析系统
随着社会的进步，公路交通事故变得日益频繁，发生死亡和损害事故
的比例在不断增加。

公路交通事故严重影响社会的安全运行，促使我国技
术部门研究和开发公路交通事故研判分析系统。

该系统具有收集交通事故
信息，识别交通事故因素，分析交通事故可能原因，评估交通事故影响，
提出交通事故解决建议，防范未来交通事故的特点。

它是由软件模块和设备模块组成的一体化系统。

软件模块主要包括数
据采集模块、数据处理模块和结果展示模块；设备包括手机模块、交通设
备模块和摄像头模块等。

此外，该系统还采用了新型信息技术，如物联网技术，实时定位技术，语音识别技术，超宽带技术等，用于收集各种交通出行信息，并对这些信
息进行实时处理和分析，以便对交通事故进行更有效的研判。

并且，该系统还采用模式识别技术，根据交通事故发生的时间、地点
以及事故参与者等信息，建立事故模式和模式库，来识别交通事故类型。

此外，还采用了地图技术和GIS技术，将交通事故信息与地理信息整合到
一起，以便更清楚地显示交通事故在空间上的发展趋势和变化状况。

交通事故现场三维重建模拟复原分析系统产品介绍案件现场模拟复原分析系统是由具有世界先进水平的360°全自动机器人拍摄云台，精密鱼眼镜头配以高端单反数码相机以及三维建模和运动仿真图形数据软件平台组成。

该产品集十几年来世界上尖端科研成果，并且结合多年对公安系统、交警系统和消防官兵在案件现场处理问题上的调研数据，进行定制化开发的高科技现代化解决方案。

使用案件现场模拟复原分析系统，现场侦查技术人员可迅速使用全自动360度全景相机拍摄并保存（刑事、交通、火灾）案发现场，通过三维建模和运动仿真，对案发现场进行真实物理模拟。

在对案件重现的过程中，可进行现场环境及模型的实时重建，包括建筑物，房间，房间内家具，人物，车辆等所有的模型，并且可以将多种可能的方案进行快速模拟动画，以进行多种事故方案的分析。

达到案发现场事故重现的目的，大大提高了案件侦破的速度和可靠性。

交通事故现场由于场地环境的特殊性，在事故发生后需要尽快的将现场进行清理以便恢复交通，这样一来，交通事故案发现场在第一时间拍摄测量保存后，就无法进行真实的回溯，只能参考测量数据和平面照片。

为了更加精确的从多个维度来进行事故现场的分析，案件现场模拟复原分析系统就交通事故案发现场处理问题上做了针对性的功能开发，切实的保证了案发现场的完整保存，以及事后对交通事故案发过程的模拟分析复原。

在到达交通事故现场的第一时间，通过全自动360°全自动机器人拍摄一组完整的现场全景图像，可以将整个交通事故案发现场用三维全景图像保存下来，以后后期进行参考、测量、分析和汇报。

其快速标注和精确测量功能，可以在真实的现场全景图中进行事故现场分析。

同时增强现实的三维事故模拟复原功能可以在真实的全景图中添加三维人物和车辆模型，并且可以通过即时的鼠标拖拽和方向键控制，进行三维模拟仿真动画录制，创建多种方案的交通故案发过程。

同时，内建的海量三维模型以及三维场景快速生成功能，可以对交通事故案现场和发过程从多个角度进行动画模拟和分析。

交通事故快速三维模拟重建系统简介交通事故快速三维模拟重建系统是由三维数字化图形仿真软件和360°全自动机器人拍摄系统组成。

是北京金视和科技股份有限公司集十几年来图形图像和三维仿真领域的尖端科研成果，并结合多年来对公安交通系统的调研数据进行定制化开发的解决方案。

北京金视和科技股份有限公司聘请多位交通事故鉴定技术专家作为技术顾问团队，通过全国各地交通事故科技部门对交通事故快速三维模拟重建系统多年的使用意见和反馈信息，不断将产品完善改进至今。

适用于交通事故现场勘查、现场痕迹物证提取和保存、现场图像绘制以及事故过程分析等环节的规范操作，满足了公安交通系统对于事故现场绘图、事故现场三维重建和交通事故过程模拟分析等标准化工作流程的需求。

产品特点事故现场真实360°全景三维现场重建交通事故快速三维模拟重建系统搭载的全景拍摄系统，由单反数码相机、精密鱼眼镜头和全自动拍摄云台组成，可在一分钟内拍摄事故现场的全景图片，并自动生成现场全景图像，达到现场三维重建的目的。

事故现场往往一旦撤销便无法还原，360°全自动机器人拍摄系统将现场完整的保存下来，所有现场痕迹和物证细节图像再以热点链接的方式添加到现场图中，可随时对事故现场图进行回溯、测量和分析。

快速绘制自定义三维交通现场图像交通事故快速三维模拟重建系统内建强大的快速建模功能，根据不同的现场公路环境需求（市区公路、高速公路、城铁和火车轨道等），可在几分钟内创建交通事故现场的三维布局，从而进行事故现场的还原和分析。

该功能颠覆了事故现场传统手绘图或者平面绘图的方式，可直接创建三维事故现场图像，并按照公安部制图标准，快速生成现场三维记录图、现场比例图和现场三维分析图，真实的还原事故现场三维布局。

丰富的交通事故三维模型资源库交通事故快速三维模拟重建系统通过多年来对国内交通事故市场调研数据的积累，以及虚拟现实和三维仿真领域的技术经验，建立了一个庞大的专业模型资源库，其中包括交通事故中涉及到的几乎所有物品和国内所有类型的公路模型，可以满足交通事故现场还原的需求。

基于视频分析的交通事故预警系统设计交通事故是城市中普遍存在的危险因素，不仅给人们的生命财产安全带来威胁，还对交通的顺畅与效率产生不良影响。

为了提高交通事故的预防和处理能力，并保障交通安全问题能够及时得到解决，基于视频分析的交通事故预警系统应运而生。

一、背景介绍1. 交通事故的严重性和挑战交通事故是城市公共安全领域的一大挑战。

各种交通事故带来了财产损失，更重要的是，交通事故可能导致人员伤亡，甚至导致人命的丧失。

随着人口的增长和车辆的增加，交通事故的数量也在逐年增加，成为城市安全管理者的头等大事。

2. 视频分析技术的兴起近年来，视频分析技术的发展日新月异，视频监控系统已普及到城市的各个角落，大大增强了交通管理和事故监测的能力。

基于视频分析的交通事故预警系统将通过对交通图像实时监控和分析，提升交通事故预警的准确性和及时性，为交通管理者提供有效的决策支持。

二、系统设计与实现1. 数据采集和预处理基于视频分析的交通事故预警系统的核心是数据的采集和预处理。

在城市道路的重点路段，安装高清摄像头，实时采集道路上的交通图像。

采集到的视频图像会被传送到服务器进行处理和分析。

在传输过程中，可以使用数据压缩和编码的技术，以减少传输时的网络负载。

2. 行为识别和环境分析在服务器端，视频数据将经过行为识别算法的分析。

通过机器学习和深度学习算法，系统可以识别出交通图像中的车辆和行人，并对其行为进行实时监测和分析。

例如，系统可以检测到车辆的速度、行驶方向和轨迹，还可以识别出行人的行走路径和是否违反交通规则。

此外，系统还可以对环境因素进行分析，如道路状况、天气和光照等，以提供更加全面的交通事故预警。

3. 事故预警和反应基于视频分析的交通事故预警系统可以根据行为识别结果，判断是否存在潜在的交通事故风险。

当系统发现异常行为或潜在危险时，将自动触发预警机制，并向交通管理部门发送相关信息。

这样，交通管理部门可以及时采取措施，例如调度警力、疏导交通或提醒驾驶员等，以防止事故的发生或减轻事故的影响。

基于虚拟现实技术的交通事故应急研究与模拟系统设计交通事故在现代社会中屡见不鲜，给人们的生命财产安全带来了巨大的威胁。

如何提高交通事故应急处理的效率和准确性成为了一个迫切需要解决的问题。

虚拟现实技术作为一种全新的交互式模拟技术，具备了在交通事故应急模拟中的巨大潜力。

本文将从交通事故应急的需求出发，设计一套基于虚拟现实技术的交通事故应急研究与模拟系统，旨在提高应急处理的准确性和效率。

1. 引言交通事故应急处理的准确性和效率对于人们的生命财产安全至关重要。

优化应急处理系统，提高事故现场的决策水平和效率，是提高交通事故应急处理能力的关键。

虚拟现实技术以其沉浸式的特点和真实感，为交通事故应急研究与模拟提供了新的解决方案。

2. 虚拟现实技术在交通事故应急中的应用虚拟现实技术可以为交通事故应急提供模拟环境，以仿真的形式将事故现场呈现给操作员，使其获得一种身临其境的感觉。

交通事故应急虚拟现实系统可以包括三个部分：眼镜式虚拟现实设备、手部追踪设备和交互式仿真软件。

3. 交通事故应急虚拟现实系统的设计要求为了真实地还原交通事故现场，交通事故应急虚拟现实系统需要具备以下设计要求。

3.1 仿真环境设计交通事故现场的真实感是交通事故应急虚拟现实系统的关键。

通过精确的地形、道路、建筑等元素的建模和渲染，系统可以呈现真实的环境。

同时，交通事故应急虚拟现实系统还可以根据不同的场景需求进行定制，包括城市道路、高速公路、乡村道路等。

3.2 虚拟交互设计交通事故应急虚拟现实系统需要提供丰富的交互方式，以模拟真实世界的操作。

通过手部追踪设备和交互式仿真软件，用户可以通过手势操作、点击等方式与系统进行实时交互。

同时，系统还应该支持语音交互，使操作员可以通过语音指令完成相应的操作。

3.3 实时模拟与反馈交通事故应急虚拟现实系统需要实时模拟交通事故的发生和处理过程，并及时向操作员提供相关反馈。

系统应该准确地模拟车辆的碰撞、起火等事故现象，并根据操作员的处理动作给出相应的反馈，如伤亡情况、处理结果等。

预览根据需求定制7、系统可以简单快捷的调整车辆模型的位置和形态，可一键设置车辆模型的左侧翻状态、右侧翻状态、左仰翻状态、右仰翻状态、还原状态。

8、系统可以在模拟动画当中对事故元素添加特效，如起火、冒烟、刹车声音、碰撞声音、人声模拟等特效。

9、系统可以快速简单的利用时间轴工具制作模拟动画，如车辆碰撞动画、车辆与行人碰撞动画、车辆与交通设施碰撞动画等。

10、系统可以任意调整时间轴的时长，既可以模拟短暂的事故发生过程，也可以模拟事故发生过程比较复杂并且过程时间比较长的事故。

11、系统可以设置不同的天气状态，如晴、下雨、下雪、下雾等。

12、系统可以在真实图像上添加数据标注、文字。

13、系统具备画面截图和屏幕录像功能，可以将制作的模拟动画以视频的格式保存。

（二）虚拟三维场景动画模拟模块1.系统可通过二维平面道路交通事故现场图自动一一对应生成三维立体交通事故动画场景，三维场景中的道路形态、道路上的标志标线和隔离设施、道路上的车辆行人交通事故元素以及道路周围的建筑设施都与二维平面现场图图一一对应，不需要人为制作模型再人为添加。

2.系统生成的三维立体场景可模拟多种天气现象，包括晴天、下雨、下雾、下雪。

3.系统具备多种视角观察事故现场功能，并且具备在事故车辆中动态观察事故发生过程的功能，可便捷地放大、缩小、旋转三维场景，便于从各个角度观察事故发生的全过程。

4.系统生成的事故现场动画具备开始播放和重置播放按钮，可反复观看事故发生过程。

5.系统可通过设置时间节点和交通事故元素运动轨迹快速生成二维动画，并可实现基于事故现场图的二维正俯视再现分析功能。

6.系统提供行人行走、行人摔倒、行人骑自行车、行人骑电动车等动画效果，并可实现行人和非机动车分离动画。

7.系统生成的三维事故动画具备多种播放速度。

8.系统中货车模型包括单体货车、货车车头带单拖挂车和货车车头带两拖挂车等三种模型，货车车头和拖带挂车可以紧密联动，车头和挂车可以在动画演示中处于不同的角度姿态。

三大著名的仿真软件（VISSIM/PARAMICS/TSIS）对比分析VISSIM仿真系统VISSIM是德国PTV公司开发的微观仿真软件，是一种微观的、以时间为参照、以交通行为模型为基础的仿真系统，主要用于城市和郊区交通的模拟仿真中。

它采用的是一个离散的、随机的、以0．1s为时间步长的微观模型。

车辆的纵向运动采用了基于规则的算法。

不同驾驶员行为的模拟分为保守型和冒险型。

VISSIM提供了图形化的界面，用2D和3D 动画向用户直观显示车辆运动，运用动态交通分配进行路径选择。

VISSIM可以模拟轨道和道路公共交通、自行车交通和行人交通，由仿真获得的交通特征数据可以评估不同的选择方案。

它能够模拟许多城市内和非城市内的交通状况，特别适合模拟各种城市交通控制系统，主要应用有：(1)由车辆激发的信号控制的设计、检验、评价；(2)公交优先方案的通行能力分析和检验；(3)收费设施的分析；(4)匝道控制运营分析；(5)路径诱导和可变信息标志的影响分析；(6)路段、交叉口及整个交通网的通行能力和交通流分析；(7)评估不同的设计规划方案和交通组织方案；(8)评估环形交通；(9)评估收费系统和其他交通服务设施；(10)评估智能交通系统的效果(如路径选择系统)；(11)大型公交车站的功能分析：(12)复杂交通设施各种运行方式的优化设计(如信号灯控制的路口和无信号灯控制的路口的组合和协调)；(13)信号灯控制程序的设计和优化：(14)设计公交优先系统；(15)2D和3D模拟结果的动态演示等。

在VISSIM模型中，信号灯控制程序可以在定时控制或者感应式信号程序方式下进行模拟。

在信号控制程序的模拟时，西门子、飞利浦、PTV、BASEL等公司的产品都可以与之兼容。

VISSIM仿真系统中，对于交通流和信号控制之间有一个接口，通过这个接口可以在检测器数据和信号灯控制参数之间进行数据交换。

仿真结果可以是视窗动态交通流演示，或者是最后输出多种重要交通参数的数据表格。