[发明专利]一种基于BIM的道路驾驶模拟环境建立方法

权利要求书

1.一种基于BIM的道路驾驶模拟环境建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、加载JSL-路线专家系统道路设计软件的项目文件，解析地形及路线关键信息，形成路线设计数据；

S2、解析满足驾驶模拟系统的道路信息数据结构，分解设计数据的要素，并将分解的线形数据和环境数据映射为LandXML格式的道路工程信息模型的要素；

S3、解析交通仿真分析软件PTV-VISSIM定义道路的数据结构，并将分解的线形数据和工程信息映射为PTV-VISSIM支持的车道数据；

S4、解析FDB格式的道路工程信息模型数据，利用关键信息筛选出交通工程设施模型、土建工程模型、沿线建筑模型和沿线景观模型，并转换为FBX/OBJ/DAE格式的道路工程信息模型；

S5、基于LandXML格式的道路工程信息模型的线形信息，在驾驶模拟软件中构建驾驶道路和沿线地形，完成道路工程和自然环境和的布设；

S6、基于FBX/OBJ/DAE格式的道路工程信息模型，通过空间位置转换，在驾驶模拟软件中布设场景对象模型；

S7、基于交通仿真分析软件PTV-VISSIM与驾驶模拟系统数据交换模块，在驾驶模拟系统中创建仿真行车模型。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的道路驾驶模拟环境建立方法，其特征在于，在步骤S2中，LandXML格式的道路工程信息模型的要素包含地形数据和路线数据；所述地形数据，用于描述路线沿线地面高程采样点，将道路设计文件记录的横断面地面线的采样点进行抽稀，剔除位置密集的点，并写入LandXML文件Surfaces元素下的Pnts子元素，包括采样点的坐标信息和高程信息。

3.根据权利要求2所述的基于BIM的道路驾驶模拟环境建立方法，其特征在于，在步骤S2中，所述线形数据包括平曲线数据、竖曲线数据和横断面数据；平曲线数据指路线中心线线形数据，含直线段、缓和曲线段和圆曲线段；平曲线数据写入LandXML文件Alignment元素下的CoordGeom子元素；

竖曲线数据含直线和圆曲线；竖曲线数据写入LandXML文件Alignment元素下的Profile子元素；

横断面数据由JSL-路线专家系统道路设计软件横断面采样线得到，采样步距为20米，曲线段适当加密；横断面数据包括边坡、路肩、行车道、中央隔离带几个部件，按驾驶模拟软件UC-winRoad的规则命名，并写入LandXML文件Alignment元素下的CrossSects子元素。

4.根据权利要求3所述的基于BIM的道路驾驶模拟环境建立方法，其特征在于，在步骤S3中，根据所述线形数据解析的横断面信息，确定道路的设计速度v，车道数量n、车道宽度w和各车道中心线相对路线中心线偏距d；沿路线中心线以t为步长计算车道中心线位置点的空间坐标，其中，步长t按以下算法确定：

式中：其中t为车道中线采样步长，L为路线直线长度；Ls为缓和曲线长度，R为曲线半径，v为设计速度。

5.根据权利要求1所述的基于BIM的道路驾驶模拟环境建立方法，其特征在于，在步骤S4中，所述关键信息为描述BIM模型各部分构件的特征值，包括交通工程设施，如标志、标牌、标线、护栏、防眩板、机电设施；土建工程模型，如桥梁、隧道洞门、挡土墙；沿线建筑模型以及沿线景观模型，如行道树，根据关键句段从FDB模型中筛选出上述模型，输出为FBX/OBJ/DAE格式的三维模型，并记录模型的位置信息。

6.根据权利要求1所述的基于BIM的道路驾驶模拟环境建立方法，其特征在于，在步骤S5中，所述自然环境是指利用LandXML格式的道路工程信息模型中的地形数据，构建道路走廊带的三维地形环境；所述道路工程指道路平面、纵面和横断面的布设。

7.根据权利要求1所述的基于BIM的道路驾驶模拟环境建立方法，其特征在于，在步骤S6中，所述场景对象模型是指交通工程设施，如标志、标牌、标线、护栏、防眩板、机电设施；土建工程模型，如桥梁、隧道洞门、挡土墙；沿线建筑模型以及沿线景观模型，如行道树，所有模型的位置由设计指定和记录，实现快速布置。