[发明专利]一种道路三维线形建模方法及系统

摘要

本发明提供种道路三维线形建模方法和系统，该方法包括：将道路按照平纵组合划分为多个路段，将道路的起终点和相邻路段的连接点作为控制点；获取控制点处的三维坐标、Frenet标架和曲率，将所述控制点处的三维坐标、Frenet标架和曲率作为控制点处的几何约束；利用几何约束转化参数约束的方法，将控制点处的几何约束转化成参数约束，获取满足控制点处几何约束公路中线的分段多项式表达式；根据所述多项式表达式，获取道路中线上任意点的三维坐标。该方法用统一的样条曲线来替代原有组合设计的三维线形，遵循道路线形的三维本质特性，并且可以大大简化原有设计流程。

主权项

1.一种道路三维线形建模方法，其特征在于，包括：步骤1，将道路按照平纵组合划分为多个路段，将道路的起终点和相邻路段的连接点作为控制点；步骤2，获取控制点处的三维坐标、Frenet标架和曲率，将所述控制点处的三维坐标、Frenet标架和曲率作为控制点处的几何约束；步骤3，利用几何约束转化参数约束的方法，将控制点处的几何约束转化成参数约束，获取满足控制点处几何约束公路中线的分段多项式表达式；步骤4，根据所述多项式表达式，获取道路中线上任意点的三维坐标；其中，步骤3中，控制点c和c+1的第p段样条多项式表达式为：其中，u∈[c,c+1)，p＝c+1；p代表控制点c和控制点c+1之间的样条多项式；表示第p段位置u处的横坐标，表示第p段位置u处的纵坐标，表示第p段位置u处的竖坐标；a_px,b_px,c_px,d_px,e_px,f_px为第p段样条X多项式表达式的系数，a_py,b_py,c_py,d_py,e_py,f_py为第p段样条Y多项式表达式的系数，a_pz,b_pz,c_pz,d_pz,e_pz,f_pz为第p段样条Y多项式表达式的系数。