[发明专利]一种基于虚拟节点的道路网络模型

摘要

一种基于虚拟节点道路网络模型，它是道路网络数字化的理论依据，其结构主要包括几何网络和道路段间的拓扑关系。几何网络的最基本元素包括虚拟节点、路心线和形状点。虚拟节点表达道路段间交点、路段起点或路段终点，它又包括虚拟路段、内点以及内点包络线；路心线表达道路段，通过内点与虚拟节点相连；形状点表达道路段上的拐弯点。虚拟路段表达路心线间的拓扑关系，穿越道路路口时的距离阻尼和时间阻尼等交通信息，以及路口的多车道和不同行驶规则；内点确定虚拟节点位置信息。本发明模型不仅克服了传统模型的缺陷，而且更真实地反映现实世界的道路网络，对于基于道路网络的地图匹配、路径规划以及动态交通网络实时分析等功能有良好的适应性。

主权项

1.一种基于虚拟节点的道路网络模型，它用点要素和线要素来表达现实世界中的道路网络并可以显示，主要包括表达道路网络的几何网络和道路网络中道路段间的拓扑关系，其特征在于：所述的几何网络中最基本元素由点和线组成，主要包括虚拟节点(4)、路心线(3)、形状点(5)；路心线(3)用来表达现实世界中的道路段，是连接两个虚拟节点(4)的线性元素，形状点(5)位于路心线(3)上用来表达非直线道路段上的拐弯点；虚拟节点(4)用来表达现实世界道路段之间的交点路口、或路段起点、或路段终点。虚拟节点又包括虚拟路段(2)、内点(1)以及表达交点路口形状的内点包络线(7)；所述的内点为虚拟路段(2)的起始点和终止点，虚拟路段(2)通过内点与虚拟节点(4)上的路心线(3)相连接，并表达虚拟节点(4)上的两条路心线(3)间的拓扑关系，即两条路心线(3)间的相互穿越(6)，同时表达路心线(3)穿越(6)交点路口过程中的距离阻尼或信号灯的时间阻尼；内点包络线(7)仅是构成虚拟节点(4)的所有内点(1)顺序连线形成的一个闭合图形，在道路网络显示过程中用来表达交点路口的形状。