(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211140128.9 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 中关村科 学城城市大脑 股份有限公 司 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5 号1区689号楼海淀科技大厦6层 (72)发明人 王远航　张聪聪　李建华　张昆鹏　 张文萍　 (74)专利代理 机构 北京劲创知识产权代理事务 所(普通合伙) 11589 专利代理师 王闯 (51)Int.Cl. H04L 67/125(2022.01) G08G 1/04(2006.01) G06Q 50/26(2012.01)G06F 3/16(2006.01) G06F 3/01(2006.01) G06F 3/0484(2022.01) G06T 17/00(2006.01) G01S 17/89(2020.01) (54)发明名称 一种基于三维点云的数字孪生交通秩序维 护系统 (57)摘要 本发明涉及一种基于三维点云的数字孪生 交通秩序维护系统， 涉及基于城市大脑的智能交 通技术领域， 激光雷达对道路景象数据进行全覆 盖采集， 路口控制中心根据获取的采集数据建立 三维点云， 将三维点云数据发送至城市大脑中 心， 还对于来自城市大脑中心的控制指令采用音 视频形式进行展示呈现； 城市大脑中心借助数字 孪生虚拟现实技术对接收的三维点云数据进行 实时映射构建出虚拟仿真模型， 将基于虚拟仿真 模型的虚拟现实画面发送至交管部门， 在接收到 交管部门的控制指令后， 将控制指令发送至路口 控制中心， 通过显示屏和扩音设备呈现控制指 令。 从而可以在交警不必到达 现场情况下实现交 通管控处置 。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115242853 A 2022.10.25 CN 115242853 A 1.一种基于三维点云的数字孪生交通秩序维护系统， 其特征在于， 包括激光雷达、 路口 控制中心和城市大脑中心， 其中: 所述激光雷达， 用于对道路景象数据进行全覆盖采集， 将采集数据发送至路口控制中 心； 所述路口控制中心， 用于根据获取的采集数据建立三维点云， 将三维点云数据发送至 城市大脑中心， 还 对于来自城市大脑中心的控制指令采用音视频 形式进行展示呈现； 所述城市大脑中心， 用于借助 数字孪生虚拟现实技术对接收的三维点云数据进行实时 映射构建出虚拟仿真模型， 将基于虚拟仿真模型 的虚拟现实画面发送至交管部门， 在接 收 到交管部门的控制指令后， 将控制指令发送至路口控制中心。 2.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述激光雷达采用俯视扫描的方式对道路进行 数据采集实现道路 路口全覆盖采集。 3.根据权利要求2所述的系统， 其特 征在于， 所述激光雷达的数目为 三个， 在道路交叉口按照120 °角分布配置 。 4.根据权利要求1或2所述的系统， 其特 征在于， 所述路口控制中心， 包括图像采集模块、 通信模块、 显示屏和扩音设备， 其中： 图像采集 模块， 用于获取激光雷达的采集数据， 根据采集数据建立三维点云； 通信模块， 用于将三维 点云数据发送至城市大脑中心， 接收来自城市大脑中心的控制指令； 显示屏， 用于根据控制 指令显示指挥手势； 扩音设备， 用于根据控制指令播 放指挥语音。 5.根据权利要求4所述的系统， 其特征在于， 所述城市大脑中心包括数字孪生仿真模块 和路况实时交 互模块， 其中： 数字孪生仿真模块， 用于借助 数字孪生虚拟现实技术对接收的三维点云数据进行实时 映射构建出虚拟仿真模型； 路况实时交互模块， 用于将基于虚拟仿真模型的虚拟现实画面发送至交管部门， 还用 于在接收到交管部门的控制指令后， 将控制指令发送至路口控制中心。 6.根据权利要求5所述的系统， 其特 征在于， 所述的虚拟现实画面包括车辆分布信息及形状信息 。 7.根据权利要求5所述的系统， 其特 征在于， 所述控制指令包括指挥手势、 声 音、 手势动画。 8.根据权利要求5所述的系统， 其特 征在于， 所述城市大脑中心的路况实时交互模块还进一步用于接收来自交管部门的路口虚拟 模型开启请求指令， 根据路口虚拟模型开启请求指令通知对应路口的路口控制中心； 所述 路口控制中心的图像采集模块控制所述激光雷达开始实时数据采集。 9.根据权利要求5所述的系统， 其特 征在于， 所述三维点云数据为 三维点云图。 10.根据权利要求5所述的系统， 其特 征在于， 所述数字孪生仿真模块实时映射构建出虚拟仿真模型是对车辆分布及形状进行无差 别映射。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115242853 A 2一种基于三维点 云的数字孪生交通秩序 维护系统 技术领域 [0001]本发明涉及基于城市大脑的智慧城市技术领域， 具体涉及一种基于三维点云的数 字孪生交通秩序维护系统。 背景技术 [0002]随着物联网时代的到来， 以云计算、 物联感知、 大数据应用服务等技术为依托， 统 筹不同场景的人、 事、 物、 地、 组织五大要素， 对事件的来源、 类型、 区域、 处置过程等进行多 维度和全空间性的精细化表达， 从而建设管理维护智能一体化城市大脑。 城市大脑是利用 城市所产生和收集的数据信息和资源， 通过人工智能 （AI） 、 大数据、 4G/5G通信网络， 物联网 （IoT） ， 区块链等信息技术， 为城市的政务管理、 交通治理、 数字化运营、 公共安全、 应急管 理、 资源调度、 医疗卫生、 旅游、 环境保护、 精细化管 理等场景服务的一个人工智能处理系统 中枢。 [0003]目前， 城市道路智能化治理仍然不足， 对于道路交通的秩序维护仍然只能依靠交 警部门， 在紧急情况发生后， 交警接 收到相关信息后前往处置， 往往造成时间的延误， 而时 间的延误往往造成车辆的堆积， 最 终导致交通系统的瘫痪。 尤其在像冰雪等极端天气中， 道 路交通往往更需要交警的维护， 并且执法过程中交警一直身处车流中， 吸入尾气及车祸风 险， 这对人身安全造成了极大的危险， 每年都会有交警同志因为车祸而 身亡。 [0004]随着私家车的普及， 诸如北京等大城市的车流密度越来越大， 同时也给城市的道 路交通带来了很大 的压力， 随着交通事故的频发及城市大脑的建设需求， 解决这一问题已 经迫在眉睫。 发明内容 [0005]有鉴于此， 本发明的目的在于提供一种基于三维点云的数字孪生交通秩序维护系 统， 以解决当前交通秩序维护不及时且存在健康危害的问题， 达到及时维护交通秩序和提 高交通道路安全性的目的。 [0006]根据本发明实施例的第一方面， 提供一种基于三维点云的数字孪生交通秩序维护 系统， 该系统包括激光雷达、 路口控制中心和城市大脑中心， 其中: 所述激光雷达， 用于对道路景象数据进行全覆盖采集， 将采集数据发送至路口控 制中心； 所述路口控制中心， 用于根据获取的采集数据建立三维点云， 将三维点云数据发 送至城市大脑中心， 还 对于来自城市大脑中心的控制指令采用音视频 形式进行展示呈现； 所述城市大脑中心， 用于借助数字孪生虚拟现实技术对接收的三维点云数据进行 实时映射构建出虚拟仿真模型， 将基于虚拟仿真模型 的虚拟现实画面发送至交管部门， 在 接收到交管部门的控制指令后， 将控制指令发送至路口控制中心。 [0007]进一步地， 所述激光雷达采用俯视扫描的方式对道 路进行数据采集实现道 路路口 全覆盖采集。说　明　书 1/5 页 3 CN 115242853 A 3