一种面向智慧交通仿真的道路隔离带位置计算方法技术

本发明专利技术公开了一种面向智慧交通仿真的道路隔离带位置计算方法，包括以下步骤：步骤S1，根据道路信息，获取左右车道的总宽度以及道路曲线点集Spline，步骤S2，根据隔离带的起始点确定起始部分模型的位置以及旋转角度；步骤S4，根据第一个中间部分模型的位置以及角度确定第二个中间部分模型的位置以及其余的中间模型位置；步骤S5，根据道路左右车道宽度进行偏移。本发明专利技术中的方法，具有连续生产功能，能够快速、准确的对道路模型进行隔离带的自动生成，适用于路段大规模隔离带模型自动生成；并且，生成的隔离带模型位置准确，相较于现有技术，有效的降低了人工建模的时间，提高了模型的生成效率。的生成效率。的生成效率。

【技术实现步骤摘要】
一种面向智慧交通仿真的道路隔离带位置计算方法


[0001]本专利技术属于交通仿真
，具体为一种面向智慧交通仿真的道路隔离带位置计算方法。

技术介绍

[0002]20世纪80年代以来，国家大力发展基础交通设施建设，我国大中城市的道路建设取得了很大的进步，现在车联网、智能交通系统(ITS，Intelligent Transport System)也在快速的发展，形成了较为完善的道路交通系统。
[0003]但随着车辆数量的增长，城市污染也越来越严重、交通压力也越来越大，交通道路的利用率也呈现出不同的差异，对于交通拥堵路段，市政规划就会重新设计和规划，为了对汽车尾气对环境污染进行评估和验证市政道路设计的合理性和有效性，需要根据城市道路数据设计一套三维的交通仿真系统，来测试仿真效果和效率，同时对于城市交通展示、还原事故现场等具有很重要的意义。
[0004]目前的交通仿真技术，从仿真规模方面来说，还存在仿真规模小、仿真不够灵活、利用价值较局限。从三维仿真方面来说，大多使用3dMax、CAD等图形工具对道路进行建模，而通过程序来对道路隔离带建模的方法都比较复杂，并且需要以计算机图形学知识为基础。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种面向智慧交通仿真的道路隔离带位置计算方法，以解决
技术介绍
中提出的现有技术中，需要通过图形工具建模，导致建模方法复杂，且需要一定的知识基础，就存在建模仿真不够灵活、方便的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：<br/>[0007]一种面向智慧交通仿真的道路隔离带位置计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0008]步骤S1，根据预设的道路信息，获取车道的总宽度以及道路曲线点集Spline(P0、P1、...、P
i
)；根据道路信息确定隔离带的起始点和终止点，在起始点和终止点之间通过中间部分模型连接；确定中间部分模型的总长度L，假设所有模型均设置在左手坐标系中，初始坐标和旋转角度均为(0,0,0)；
[0009]步骤S2，根据隔离带的起始点确定起始部分模型的初始位置以及旋转角度；
[0010]步骤S3，根据起始部分模型的位置确定第一个中间部分模型的位置以及旋转角度；
[0011]步骤S4，根据第一个中间部分模型的位置确定其余的中间模型位置以及旋转角度；
[0012]步骤S5，根据道路左右车道宽度进行偏移。
[0013]根据上述技术方案，步骤S2中，位置及旋转角度的计算具体为：
[0014]起始部分位于道路曲线点的起始位置，即P0；并且起始部分模型的方向应该与向
量p0p1的方向一致，则起始部分模型应以Y轴旋转θ个单位,θ为X轴单位向量i(1，0，0)转向向量p0p1的夹角。
[0015]根据上述技术方案，步骤S3中，第一个中间部分模型的位置的具体计算方法为：
[0016]从曲线点集Spline初始点P0开始，首先判断P0与P1之间的距离D(P0，P1)是否大于中间部分模型的长度L，如果D(P0，P1)&gt;＝L，则在P0，P1之间以中间部分模型长度的一半L/2与D(P0，P1)的比例进行插值得到第一个中间部分模型的位置Pos0，将其旋转一定角度。
[0017]根据上述技术方案，旋转角度的具体计算方法为：
[0018]第一个中间部分模型以Y轴旋转θ个单位,θ为X轴单位向量i(1，0，0)转向向量p0p1的夹角。
[0019]根据上述技术方案，步骤S4中，第二个中间部分模型的位置具体计算方法为：
[0020]假设第二个中间部分模型的位置为Pos1，第一个中间部分模型的终止位置为a；a与P1的距离D(a，P1)&lt;L，取下一个曲线点P2，计算a与P2的距离，如果D(a，P2)&gt;＝L，则在P1、P2间以t为比例进行插值得到b点，保证a、b的距离大小为L，根据下列公式进行计算：
[0021]D(P1t+(1
‑
t)P2,a)＝L(1)
[0022]其中，D为两点之间距离函数。
[0023]根据上述技术方案，求出t后，插值得到b点，则Pos1的位置为a、b中点，因此第二个模型的位置为Pos1，得到第二个模型的位置后，将其旋转一定角度。
[0024]根据上述技术方案，其旋转则是以Y轴旋转θ个单位，θ为X轴单位向量i(1，0，0)转向向量ab的夹角。
[0025]根据上述技术方案，其余的中间模型位置具体计算为：
[0026]循环遍历完整个曲线点集Spline到终止点时，c与P
i
的距离D(c,P
i
)&gt;＝L/2，则最后的模型位置为c、P
i
的中点，模型长度缩短为D(c,P
i
)；若是D(c,P
i
)&lt;L/2，则将c位置改为P
i
，模型长度伸长，P
i
为Spline终止点。
[0027]根据上述技术方案，步骤S5中，偏移的具体步骤如下：
[0028]首先,计算偏移量Offset＝(道路左车道总宽度
‑
道路右车道总宽度)/2；然后计算出偏移的方向单位向量v；最后则向量v为方向偏移Offset个单位即为最终位置。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0030]通过本专利技术，能够快速的生产道路隔离带的模型，并且，在对道路进行调整后，通过本专利技术中的方法，也能够快速的进行调整，能够快速适配道路的调整，方便道路模型的改变与模拟。
[0031]本专利技术中的方法，具有连续生产功能，能够快速、准确的对道路模型进行隔离带的自动生成，适用于路段大规模隔离带模型自动生成；并且，生成的隔离带模型位置准确，相较于现有技术，有效的降低了人工建模的时间，提高了模型的生成效率。
附图说明
[0032]图1为本专利技术连接示意图；
[0033]图2为本专利技术起始部分示意图；
[0034]图3为本专利技术中间部分示意图；
[0035]图4为本专利技术隔离带示意图；
[0036]图5为本专利技术效果图之一；
[0037]图6为本专利技术效果图之二。
具体实施方式
[0038]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]实施例一
[0040]如图1、图2和图3所示，一种面向智慧交通仿真的道路隔离带位置计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0041]步骤S1，根据预设的道路信息，获取车道的总宽度以及道路曲线点集Spline(P0、P1、...、P
i
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向智慧交通仿真的道路隔离带位置计算方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1，根据预设的道路信息，获取车道的总宽度以及道路曲线点集Spline(P0、P1、...、P
i
)；根据道路信息确定隔离带的起始点和终止点，在起始点和终止点之间通过中间部分模型连接；确定中间部分模型的总长度L，假设所有模型均设置在左手坐标系中，初始坐标和旋转角度均为(0,0,0)；步骤S2，根据隔离带的起始点确定起始部分模型的初始位置以及旋转角度；步骤S3，根据起始部分模型的位置确定第一个中间部分模型的位置以及旋转角度；步骤S4，根据第一个中间部分模型的位置确定其余的中间模型位置以及旋转角度；步骤S5，根据道路左右车道宽度进行偏移。2.根据权利要求1所述的一种面向智慧交通仿真的道路隔离带位置计算方法，其特征在于：步骤S2中，位置及旋转角度的计算具体为：起始部分位于道路曲线点的起始位置，即P0；并且起始部分模型的方向应该与向量p0p1的方向一致，则起始部分模型应以Y轴旋转θ个单位,θ为X轴单位向量i(1，0，0)转向向量p0p1的夹角。3.根据权利要求1所述的一种面向智慧交通仿真的道路隔离带位置计算方法，其特征在于：步骤S3中，第一个中间部分模型的位置的具体计算方法为：从曲线点集Spline初始点P0开始，首先判断P0与P1之间的距离D(P0，P1)是否大于中间部分模型的长度L，如果D(P0，P1)&gt;＝L，则在P0，P1之间以中间部分模型长度的一半L/2与D(P0，P1)的比例进行插值得到第一个中间部分模型的位置Pos0，将其旋转一定角度。4.根据权利要求3所述的一种面向智慧交通仿真的道路隔离带位置计算方法，其特征在于：旋转角度的具体计算方法为：第一个中间部分模型以Y轴旋转θ个单位,θ为X轴单位向量i(1，0，0)转向向量p0p1的夹角。5.根据权利要求1所述的一种面向智慧交通仿真的道路隔离带位置计算方法，其特征在于：步骤S4中，第二个中间部分模型的位置具体计...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳文劲，张明剑，孙吉刚，邓鸿耀，
申请(专利权)人：四川易方智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：