在高速公路的施工组织管理中,工程进度的管理是一项重要内容,它直接关系到工程的成本控制和其它施工、经营活动的正常进行。但是在当前的公路建设过程中,管理人员仍然在沿用过去的二维图表的方式来进行进度展示与管理。本文研究了基于4D模型的对高速公路施工进度进行仿真的原理与方法,为施工管理人员提供一个可视化的管理平台,以方便其优化资源配置、合理控制成本、控制施工进程。主要研究内容及成果如下:(1)针对道路场景的动态构建需求,提出了适合场景中不同类型数据的组织方式和管理方法。通过对道路基本设计数据与施工进度数据进行合理分割并制定相应的组织方式,解决了数据的动态更新与加载问题;(2)研究了道路工程中各种工程对象4D模型的建模方法,提出了基于工程的实际施工工艺来划分模型状态的原则,建立了施工进度与模型状态之间的关联,实现了对工程结构物施工进度的动态模拟。(3)对三维场景下的工程进度可视化查询方法进行了探讨,建立了从场景到数据和从数据到场景的双向查询机制,使得场景与施工的进度数据之间密切关联,满足了观察者对工程施工进度查询的各种需求。(4)深入研究了道路的三维真实感图形绘制原理,综合运用几何建模、纹理、色彩、光照、雾化等技术对场景中的地表模型、道路模型、天空模型、工程结构物模型的构建与渲染过程进行了改进,有效的改善了场景的真实感效果。(5)运用这些理论与算法,采用OpenGL、Visual C++8.0,开发了“高速公路施工进度仿真系统”,并在常德到吉首、广元到巴中高速公路的建设中得到成功运用。