[发明专利]一种道路曲线的曲线要素通用获取方法

权利要求书

1.一种道路曲线的曲线要素通用获取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取目标道路曲线的基本数据；

S2：根据所述目标道路曲线的基本数据获取所述目标道路曲线的曲线转角和所述目标道路曲线中缓和曲线段的曲线参数；

S3：建立临时坐标系，根据所述目标道路曲线的曲线转角和所述缓和曲线段的曲线参数获得所述目标道路曲线的相关曲线控制点及其辅助点在所述临时坐标系中的临时坐标；所述相关曲线控制点及其辅助点在临时坐标系中的坐标获取步骤为：

S31：根据所述目标道路曲线的曲线转角和所述缓和曲线段的曲线参数获取所述目标道路曲线中圆曲线段的曲线转角；

S32：取所述圆曲线段的两个端点A点、C点，以所述目标道路曲线中圆曲线段的圆心O点为原点，以所述O点指向所述圆曲线段小里程端A点的方向为X轴方向建立临时坐标系；

S33：在所述临时坐标系中，以A点为旋转点，将O点指向A点的方向向所述目标道路曲线里程减小的方向旋转β₁得到t₁向量，以C点为旋转点，将O点指向C点的方向向所述目标道路曲线里程增加的方向旋转β₂得到t₂向量；其中，β₁为圆曲线段小里程端连接的缓和曲线段的曲线转角；β₂为圆曲线段大里程端连接的缓和曲线段的曲线转角；

S34：根据所述圆曲线段两端的缓和曲线段在垂直于切线方向上的投影长，分别在t₁向量和t₂向量上从A、C两点分别量取y₁、y₂得到B点、D点两辅助点，过B点、D点分别作t₁和t₂向量的垂线并得到两垂线的交点P点，计算B点、D点、P点在临时坐标系中的坐标；其中，y₁为圆曲线段小里程端连接的缓和曲线段在小里程端切线的垂线方向上的投影长，y₂为圆曲线段大里程端连接的缓和曲线段在大里程端切线的垂线方向上的投影长；

S4：根据所述目标道路曲线中的缓和曲线段的曲线参数和所述相关曲线控制点及其辅助点的临时坐标，获取所述目标道路曲线的曲线要素；所述曲线要素包括所述目标道路曲线起点到P点的距离T₁、所述目标道路曲线终点到P点的距离T₂、曲线全长d、外矢距E；所述曲线要素通过下式获得：

其中，δ为圆曲线段的曲线转角；R为圆曲线段的半径；l₁为圆曲线段小里程端连接的缓和曲线段的曲线长；l₂为圆曲线段大里程端连接的缓和曲线段的曲线长；x₁为圆曲线段小里程端连接的缓和曲线段在小里程端切线方向上的投影长；x₂为圆曲线段大里程端连接的缓和曲线段在大里程端切线方向上的投影长；x_B、y_B、x_D、y_D、x_O、y_O、x_P、y_P分别为相关曲线控制点及其辅助点在所述临时坐标系中的临时坐标。

2.根据权利要求1所述的一种道路曲线的曲线要素通用获取方法，其特征在于，所述目标道路曲线的组成线段包括至少两条直线段和/或至少一条缓和曲线段和/或至少一条圆曲线段；

在所述S1中，所述目标道路曲线的基本数据包括所述直线段的延长线的交点坐标、所述目标道路曲线的曲线类型和/或所述圆曲线段的曲率半径和/或所述缓和曲线段的曲线长及其曲线类型。

3.根据权利要求1所述的一种道路曲线的曲线要素通用获取方法，其特征在于，所述缓和曲线段的曲线参数包括所述缓和曲线段的曲线长、所述缓和曲线段在切线方向的投影长以及垂直于切线方向上的投影长、所述缓和曲线段的曲线转角。

4.根据权利要求1所述的一种道路曲线的曲线要素通用获取方法，其特征在于，所述圆曲线段的曲线转角通过下式获得：

δ＝α-(β₁+β₂)

其中，α为目标道路曲线的曲线转角。