[发明专利]基于倾斜摄影三维模型的公路选线评价系统及方法

说明书

本申请提供了一种基于倾斜摄影三维模型的公路选线评价系统及方法，所述系统包括：数据获取模块，用于获取公路选线所需的基础数据；特征提取模块，用于从基础数据中提取特征数据；参数设置模块，用于根据专家数据库确定特征数据与预设公路选线评价指标的模糊隶属度关系及其权重；模糊综合模块，用于根据上述模糊隶属度关系及其权重，对每个可选路线设计方案的评价指标进行计算，生成各方案的评价得分，确定最优方案；专家数据库用于存储空间环境知识、设计规范知识和选线专家知识。本申请通过构建迭代评估模型求解出最佳路线方案，解决了公路选线过程中面对复杂社会、经济、工程因素时无法智能选择最优选线方案的难题。

技术领域

本申请涉及道路设计评价技术领域，特别地，涉及一种基于倾斜摄影三维模型的公路选线评价系统及方法。

背景技术

公路路线方案的选择与设计是公路建设过程中的关键环节，直接影响着公路建设的工程投资、环境保护和交通质量，对投资、沿线城镇的经济与社会发展、环境保护以及人民的生命财产安全也都具有重要的影响。现如今公路在选线决策阶段大多还是由专家进行部分路段的考察，但是在确定了选线后进行实际工程建设时，往往会遇到各种各样的问题，导致实际建成的工程往往不能到预定年限就提前损毁。实际上由于公路地质灾害引起的损毁已经占了实际损毁公路中的绝大部分，而大部分损毁的公路都可以在设计选线的过程中避免灾害多发区域。公路路线设计过程中，由于路线设计手段限制和主要技术指标选择缺乏可操作的程序与方法，在处理各约束目标之间的关系时，往往受建设者或设计者主观意识影响，使某一个目标实现最优化，而忽视了对其它目标的影响。与此同时，选线过程中往往需要考虑的因素比较多，然而受制于相关数据的匮乏，有关单位往往很难及时发现选线过程中存在的问题。由于行业存在数据壁垒的情况，相关数据即使融合也存在不匹配或部分缺失的情况，不仅对于决策不能起到有效的指导作用，还可能在一定程度上误导规划者。因此建设更健全的公路智能选线决策系统成了规划者的需要，通过计算机相关技术综合考虑多种影响因素，智能化地做出选线决策是时代发展的必然需求。

在智能化公路选线领域，相关应用软件质量良莠不齐，缺少成熟且能够得到广泛认可的解决方案。以HintCAD、EICAD等道路交通辅助设计系统为例，其主要用于提高人工拟定路线平、纵方案后的计算、绘图、制表等确定性过程的作业效率和成果质量上，而关于原始设计参数获取、路线方案选择、设计成果评价与优化等方面，则缺乏对设计者人机交互式的适时决策支持，只能通过人工评估的方式，存在工作量大、可靠性低、既有成果迁移率低等诸多不足。

发明内容

本申请提供一种基于倾斜摄影三维模型的公路选线评价系统及方法，用于解决现有技术在原始设计参数获取、路线方案选择、设计成果评价与优化等方面无法为设计者提供适时决策支持的问题。

本申请公开的一种基于倾斜摄影三维模型的公路选线评价系统，包括数据获取模块、特征提取模块、参数设置模块、模糊综合模块以及专家数据库，其中：所述数据获取模块用于获取公路选线所需的基础数据；所述基础数据包括倾斜摄影装置在规划区域内的原始航拍测绘数据，交通需求数据以及多条可选路线设计方案；所述特征提取模块用于从所述数据获取模块获取的基础数据中提取特征数据；所述特征数据包括从测绘数据中提取的三维模型数据，从交通需求数据中提取的交通矢量数据，以及从路线设计方案中提取的道路平面线参数、道路横断面设计参数和道路纵断面设计参数；所述参数设置模块用于根据专家数据库确定特征数据与预设公路选线评价指标的模糊隶属度关系及其权重；所述预设公路选线评价指标包括经济效益指标、工程难度指标、环境要素指标和社会效益指标中的一种或多种；所述模糊综合模块用于根据所述参数设置模块确定的特征数据与预设公路选线评价指标的模糊隶属度关系及其权重，对每个可选路线设计方案的评价指标进行计算，生成各方案的评价得分，确定最优方案；所述专家数据库用于存储空间环境知识、设计规范知识和选线专家知识。

优选地，所述参数设置模块采用层次分析法确定每个评价指标的权重，具体包括：根据专家数据库建立评价指标之间的两两判断矩阵；计算所述判断矩阵的特征向量，将所述特征向量的值作为对应评价指标的权重。