[发明专利]一种道路平面交叉口自动建模方法

摘要

本发明公开了一种道路平面交叉口自动建模方法，属于三维数据处理领域，本发明首先判断两条道路相交情况,计算交叉点；其次根据交叉情况和设计参数，计算路口点；然后对交叉口进行剖分；最后根据剖分结果，开展交叉口各要素构建。本发明可以自动根据道路的走向和相交情况，自动设计交叉口类型，交生成三维模型，解决在开展大范围路网设计时，交叉口数量大，设计时间成本高等问题；本发明通过道路平台交叉口的自动构建，能够广泛应用于道路的设计、三维仿真模拟和三维数字城市建设等领域中，为加快道路规划设计，促进城市建设发展提供支撑。

主权项

1.一种道路平面交叉口自动建模方法，其特征是按以下步骤进行：步骤S1、根据道路中心线计算交叉口位置信息；步骤S2、根据道路交叉情况获取交叉口关键点；步骤S3、根据交叉口关键点，构建交叉口部件；步骤S4、基于交叉口部件自动生成交叉口模型；所述步骤S1为，任取两条道路，计算道路中心线的交点信息CP{Rj,Rk,Pi(x,y,z)}；所述Rj、Rk为任意两条道路，Pi为道路交叉口位置，i＝1,2,3,...,N；j和k均为正整数；x、y为道路Rj、Rk中心线交点坐标，z为道路Rj、Rk在交点(x,y)处的标高zj、zk的平均值；所述步骤S2按以下步骤进行：步骤S21、选取交叉口的任意一条道路为进道口，并取进道口逆时针方向上第一个可驶离交叉口的方向为出道口，作为一个进出单元，计为Ui，其中i＝1,2,3,...,N；N为大于2的正整数；步骤S22、对一个进出单元U，设定交叉口转弯半径R；步骤S221、根据转弯半径R及道路行车道边线，计算交叉口转弯圆弧与行车道边线切点T1(xt1,yt1)、T2(xt1,yt1)，其中，T1为圆弧与第一条道路Rj切点位置，T2为圆弧与第二条道路Rk切点位置；切点T1、T2计算过程如下：步骤S2211、从道路Rj到Rk两条行车道边线，根据线相交公式计算交点Pjk(xjk，yjk)，及右侧夹角Cr，并作过Pjk的角平分线Lcr；步骤S2212、设定Rj与Rk行车道交点Pjk到切点T1的距离为Dt1,则Dt1＝R/Tan(Cr/2)；根据道路Rj的方向DIRj及距离Dt1，计算出切点T1的坐标值xt1、yt1:xt1＝xjk+Dt1*Cos(DIRj+180)yt1＝yjk+Dt1*Sin(DIRj+180)步骤S2213、根据道路Rk的方向DIRk及距离Dt1，计算出切点T2的坐标值xt2、yt2:xt2＝xjk+Dt1*Cos(DIRk+180)yt2＝yjk+Dt1*Sin(DIRk+180)步骤S222、根据T1、T2，获取道路边线转角点C1、C2：过T1，作与道路Rj的行车道垂直的线，与道路Rj的边线相交于C1；过T2，作与道路Rk的行车道垂直的线，与道路Rk的边线相关于C2；步骤S223、根据T1、T2，获取交叉口的进出道口点E1、E2：过T1，作与道路Rj的行车道垂直的线，与道路Rj的中心相交于E1；过T2，作与道路Rk的行车道垂直的线，与道路Rk的中心相关于E2。