【技术实现步骤摘要】
一种面向微观交通仿真的可计算路网生成方法
[0001]本专利技术涉及道路车辆交通控制系统仿真，具体的说是一种面向微观交通仿真的可计算路网生成方法。
技术介绍
[0002]可计算路网生成是道路交通仿真的重要基础功能。多数交通仿真软件在对真实场景进行仿真之前，需要对场景路网进行数字化表达，生成可计算路网，以在之上承载各类仿真模型，如跟驰模型、换道模型等。
[0003]可计算路网生成的结果应尽可能还原现实路网、在逻辑结构上有利于运行各类交通仿真模型，且构建过程应尽可能简单、自动化程度高。但现实中路网形状各异，现有主流微观交通仿真软件的可计算路网生成方法对于真实路网的还原度、编辑复杂度在某些场景下存在不足，例如收费广场、合流区、分流区等。其中，SUMO和TransModeler的路网生成方式类似，均采用绘制路段中心线、指定路段间节点车道连通关系的方式，但SUMO的车道宽度不可调节且节点形状修改困难，而TransModeler的路段两端车道宽度不可分别调节、节点连接段线型较为生硬；Vissim的路段两端车道宽度同样不可分别调节，且连通不同路段的方式是构建连接器，构建过程较为繁琐，不同连接器之间在逻辑结构上互相隔离，不允许车辆跨连接器变道。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种面向微观交通仿真的可计算路网生成方法，以解决现有面向微观交通仿真软件的可计算路网生成方法存在的对现实路网外观形状还原度不高、操作繁琐的问题。
[0005]解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种面向微观交通仿真的可计算路网生成方法，其特征在于，包括：步骤S1、由用户通过图形化前端界面绘制出被仿真现实路网的每一条路段(SEC)的路段中心线(EDGE)，所述路段中心线(EDGE)为有向直线段；其中，将所述被仿真现实路网中任意前后相连的两条路段(SEC)记为上游路段(SEC
u
)和下游路段(SEC
d
)，所述上游路段(SEC
u
)的路段中心线(EDGE)的终点即为所述下游路段(SEC
d
)的路段中心线(EDGE)的起点；步骤S2、由用户设定默认车道宽度(w)和所述被仿真现实路网的每一条路段(SEC)的车道数量，以对应每一条所述路段(SEC)自动生成：数量与所设定车道数量相等的车道中心线(LANE)；生成规则为：所述车道中心线(LANE)为长度及指向与处于同一路段(SEC)的路段中心线(EDGE)相同的有向直线段，且处于同一路段(SEC)的全部车道中心线(LANE)以所述默认车道宽度(w)为间隔沿该路段(SEC)的路段中心线(EDGE)的法线方向等间隔排列；并且，如果路段(SEC)的车道数量为奇数，则该路段(SEC)的路段中心线(EDGE)与处于居中位置的一根车道中心线(LANE)重合；如果路段(SEC)的车道数量为偶数，则该路段(SEC)处于居中位置的两根车道中心线(LANE)关于路段中心线(EDGE)对称分布；步骤S3、自动对步骤S2所生成的车道中心线(LANE)进行初始裁剪，以使得任意上游路段(SEC
u
)和下游路段(SEC
d
)的初裁车道中心线(CROP_LANE)互不重叠；其中，所述初裁车道中心线(CROP_LANE)为车道中心线(LANE)经初始裁剪得到的有向直线段；步骤S4、由用户指定所述被仿真现实路网中的每一对上游连通车道和下游连通车道，以通过连接段生成算法，自动在每一对上游初裁车道中心线(CROP_LANE
u，l
)和下游初裁车道中心线(CROP_LANE
d，m
)之间生成平滑连接曲线作为连接段车道中心线(CON_LANE)，连接构成相应的基础路网；其中，所述上游连通车道和下游连通车道分别为所述上游路段(SEC
u
)和下游路段(SEC
d
)中相连通的车道，所述上游初裁车道中心线(CROP_LANE
u，l
)和下游初裁车道中心线(CROP_LANE
d，m
)分别为所述上游连通车道和下游连通车道的初裁车道中心线(CROP_LANE)；步骤S5、由用户对每一条所述路段(SEC)的三类可调参数进行调节，以基于步骤S4所生成的基础路网，自动对相应路段(SEC)中的初裁车道中心线(CROP_LANE)依次进行两端车道长度调整处理、两端车道宽度调整处理和两端车道偏移距离调整处理，成为第三次调整车道中心线(ADJ3_LANE)，并且，通过所述连接段生成算法，自动在每一对上游第三次调整车道中心线(ADJ3_LANE
u，l
)和下游第三次调整车道中心线(ADJ3_LANE
d，m
)之间生成新的平滑连接曲线作为连接段车道中心线(CON_LANE)，连接构成所述被仿真现实路网的可计算路网；其中，所述上游第三次调整车道中心线(ADJ3_LANE
u，l
)和下游第三次调整车道中心线(ADJ3_LANE
d，m
)分别为所述上游连通车道和下游连通车道的第三次调整车道中心线(ADJ3_LANE)；其中，所述三类可调参数为：包含起点端裁剪长度(start_c)和终点端裁剪长度(end_c)的两端车道裁剪长度，包含起点端车道宽度(start_w)和终点端车道宽度(end_w)的两端车道宽度，包含起点端偏移距离和终点端偏移距离(end_d)的两端车道偏移距离；所述两端车道长度调整处理为：对于同一路段(SEC)中的每一根初裁车道中心线(CROP_LANE)，均将其分别从起点开始和从终点开始裁剪用户对应该路段(SEC)所设置的起点端裁剪长度(start_c)和终点端裁剪长度(end_c)，以成为第一次调整车道中心线(ADJ1_
LANE)；所述两端车道宽度调整处理为：对于同一路段(SEC)中的每一根第一次调整车道中心线(ADJ1_LANE)，均将其起点和终点分别沿该路段(SEC)的路段中心线(EDGE)的法线方向进行平移，以成为第二次调整车道中心线(ADJ2_LANE)；其中，所述第一次调整车道中心线(ADJ1_LANE)的起点和终点的平移距离，使得：该路段(SEC)中任意相邻的两根第二次调整车道中心线(ADJ2_LANE)的起点之间距离和终点之间距离分别为用户对应该路段(SEC)所设置的起点端车道宽度(start_w)和终点端车道宽度(end_w)；并且，如果所述路段(SEC)的车道数量为奇数，则该路段(SEC)处于居中位置的一根第一次调整车道中心线(ADJ1_LANE)的位置不变，直接成为第二次调整车道中心线(ADJ2_LANE)；如果所述路段(SEC)的车道数量为偶数，则该路段(SEC)处于居中位置的两根第二次调整车道中心线(ADJ2_LANE)关于该路段(SEC)的路段中心线(EDGE)对称分布；所述两端车道偏移距离调整处理为：对于同一路段(SEC)中的每一根第二次调整车道中心线(ADJ2_LANE)，均将其起点沿该路段(SEC)的路段中心线(EDGE)的法线方向平移用户对应该路段(SEC)所设置的起点端偏移距离，将其终点沿该路段(SEC)的路段中心线(EDGE)的法线方向平移用户对应该路段(SEC)所设置的终点端偏移距离(end_d)，以成为第三次调整车道中心线(ADJ3_LANE)；其中，当所述起点端偏移距离或终点端偏移距离(end_d)为正数时，表示将第二次调整车道中心线(ADJ2_LANE)的起点或终点往该路段(SEC)的右侧平移，当所述起点端偏移距离或终点端偏移距离(end_d)为负数时，表示将第二次调整车道中心线(ADJ2_LANE)的起点或终点往该路段(SEC)的左侧平移。2.根据权利要求1所述面向微观交通仿真的可计算路网生成方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述图形化前端界面显示有所述被仿真现实路网的卫星地图，用户在该卫星地图上绘制出所述路段中心线(EDGE)；所述步骤S5中，所述可计算路网重叠显示在所述被仿真现实路网的卫星地图上。3.根据权利要求1或2所述面向微观交通仿真的可计算路网生成方法，其特征在于：所述步骤S3中，自动对步骤S2所生成的车道中心线(LANE)进行初始裁剪的方法为：步骤S3
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1、对于任意的上游路段(SEC
u
)和下游路段(SEC
d
)，获取下游路段关键点集合KEY_POINTS
d
和上游路段关键点集合KEY_POINTS
u
：KEY_POINTS
d
＝(P0INTSc
p
∪POINTS
d，s
)∩POINTS
u
；KEY_POINTS
u
＝(POINTS
cp
∪POINTS
u，e
)∩POINTS
d
；式中，交点集合POINTS
cp
包含上游终点侧外围线段与下游起点侧外围线段的所有交点，所述上游终点侧外围线段由所述上游路段(SEC
u...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏史，汪超，童杰，曾盛，蔡秀挺，王林，魏志博，郭劼，孙雪，林静言，
申请(专利权)人：广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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