[发明专利]一种道路平面交叉口自动建模方法

说明书

本发明公开了一种道路平面交叉口自动建模方法，属于三维数据处理领域，本发明首先判断两条道路相交情况,计算交叉点；其次根据交叉情况和设计参数，计算路口点；然后对交叉口进行剖分；最后根据剖分结果，开展交叉口各要素构建。本发明可以自动根据道路的走向和相交情况，自动设计交叉口类型，交生成三维模型，解决在开展大范围路网设计时，交叉口数量大，设计时间成本高等问题；本发明通过道路平台交叉口的自动构建，能够广泛应用于道路的设计、三维仿真模拟和三维数字城市建设等领域中，为加快道路规划设计，促进城市建设发展提供支撑。

技术领域

本发明属于三维数据处理领域，特别是涉及一种道路平面交叉口自动建模方法。

背景技术

一直以来，要构建道路三维模型，尤其是平面交叉口的三维模型时，都是利用三维建模软件进行人工构建的。这种构建模式，在进行三维数字城市的三维模型数据生产时，可以根据最终展示效果的要求进行任意调整，可以得到较为精美的模型。但是在市政规划设计领域，由于规划设计工作的要求，道路规划设计是一个动态的过程，不仅道路平面位置经常发生变化，道路的竖向标高也会经常进行调整。如果仍然采用手工建模的工作模式，将生产极大的工作量，一点细微的调整都需要对三维模型进行手工修改，往往一个交叉口可能需要修改数次甚至数十次。另外，在规划阶段，尤其是控制性详细规划和规划成果优化时，经常需要面对大范围的区域，道路多达数十条，交叉口百余个，如果采用人工建模方式，人力物力成本较高。

在计算机辅助设计技术充分利用以后，利用CAD制图软件等平台创建的道路规划设计软件已经可以自动生成交叉口的平面示意图，但当前三维道路设计软件较少，对交叉口的三维模型自动构建研究不充分，相对人工建模的方式，模型精细程度和准确度很差。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种高效的道路平面交叉口自动建模方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种道路平面交叉口自动建模方法，按以下步骤进行：

步骤S1、根据道路中心线计算交叉口位置信息；

步骤S2、根据道路交叉情况获取交叉口关键点；

步骤S3、根据交叉口关键点，构建交叉口部件；

步骤S4、基于交叉口部件自动生成交叉口模型；

所述步骤S1为，任取两条道路，计算道路中心线的交点信息CP{R_j,R_k,P_i(x,y,z)}；所述R_j、R_k为任意两条道路，P_i为道路交叉口位置，i＝1,2,3,...,N；j和k均为正整数；x、y为道路R_j、R_k中心线交点坐标，z为道路R_j、R_k在交点(x,y)处的标高z_j、z_k的平均值；

所述步骤S2按以下步骤进行：

步骤S21、选取交叉口的任意一条道路为进道口，并取进道口逆时针方向上第一个可驶离交叉口的方向为出道口，作为一个进出单元，计为U_i，其中i＝1,2,3,...,N；N为大于2的正整数；

步骤S22、对一个进出单元U，设定交叉口转弯半径R；

步骤S221、根据转弯半径R及道路行车道边线，计算交叉口转弯圆弧与行车道边线切点T₁(x_t1,y_t1)、T₂(x_t1,y_t1)，其中，T₁为圆弧与第一条道路R_j切点位置，T₂为圆弧与第二条道路R_k切点位置；