一種基于特征點(diǎn)的路網(wǎng)一體化豎向優(yōu)化方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于特征點(diǎn)的路網(wǎng)一體化豎向優(yōu)化方法，屬于路網(wǎng)優(yōu)化領(lǐng)域，本發(fā)明通過(guò)獲取路網(wǎng)初始狀態(tài)下特征點(diǎn)信息，然后根據(jù)特征點(diǎn)標(biāo)高的改變，分析路網(wǎng)中受影響的道路，生成受影響道路列表和/或分析路網(wǎng)中受影響的交叉口，生成受影響交叉口列表，最后調(diào)整受影響道路列表中的道路和/或調(diào)整受影響交叉口列表中的交叉口。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了將單一特征點(diǎn)標(biāo)高變化反映到整個(gè)路網(wǎng)中與該特征點(diǎn)有關(guān)聯(lián)的其它道路和交叉口，從而為路網(wǎng)提供了一種快速的優(yōu)化手段，極大的節(jié)約了人力和時(shí)間成本。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)道路設(shè)計(jì)系統(tǒng)中各條道路獨(dú)立存儲(chǔ)和管理信息、信息無(wú)法傳遞的問(wèn)題，可以結(jié)合道路土石方計(jì)算等內(nèi)容，為路網(wǎng)的最優(yōu)化提供技術(shù)支撐。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于特征點(diǎn)的路網(wǎng)一體化豎向優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于路網(wǎng)優(yōu)化領(lǐng)域，特別是涉及一種基于特征點(diǎn)的路網(wǎng)一體化堅(jiān)向優(yōu)化方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 道路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，面向?qū)ο蟮男畔⒒O(shè)計(jì)是近年道路設(shè)計(jì)系統(tǒng)的 主流技術(shù)，基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)，系統(tǒng)可以很方便地管理道路設(shè)計(jì)成果中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，包括 道路平面曲線、堅(jiān)曲線、交叉口、設(shè)施等信息。通過(guò)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)模式，系統(tǒng)可以從宏觀、 微觀的層面來(lái)管理設(shè)計(jì)的完整信息，方便數(shù)據(jù)的交換和使用。
[0003] 在道路堅(jiān)向優(yōu)化技術(shù)中，當(dāng)前更多地關(guān)注于針對(duì)單條道路的優(yōu)化?，F(xiàn)有系統(tǒng)的調(diào) 整都是針對(duì)單條線路的，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)道路和交叉口、道路和道路之間的關(guān)聯(lián)。因此，在面對(duì)多 條道路組成的路網(wǎng)，尤其是大范圍的片區(qū)路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中，路網(wǎng)堅(jiān)向整體優(yōu)化將會(huì)耗 費(fèi)大量的人力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠解決傳 統(tǒng)道路設(shè)計(jì)系統(tǒng)中各條道路獨(dú)立存儲(chǔ)和管理信息、信息無(wú)法傳遞的路網(wǎng)一體化堅(jiān)向優(yōu)化方 法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于特征點(diǎn)的路網(wǎng)一體化堅(jiān)向優(yōu)化方法，包 括以下步驟：
[0006] 步驟一、獲取路網(wǎng)初始狀態(tài)下特征點(diǎn)信息，所述特征點(diǎn)信息包括道路變坡點(diǎn)特征 點(diǎn)信息和/或交叉口特征點(diǎn)信息；
[0007] 步驟二、根據(jù)所述特征點(diǎn)標(biāo)高的改變，分析路網(wǎng)中受影響的道路，生成受影響道路 列表和/或分析路網(wǎng)中受影響的交叉口，生成受影響交叉口列表；
[0008] 步驟三、調(diào)整所述受影響道路列表中的道路和/或調(diào)整所述受影響交叉口列表中 的交叉口；
[0009] 調(diào)整所述受影響道路列表中的道路按以下步驟進(jìn)行：
[0010] Al、從所述受影響道路列表中選出一條道路；
[0011] A2、判斷步驟Al選出的道路，其特征點(diǎn)的類(lèi)型是否為變坡點(diǎn)，當(dāng)其為變坡點(diǎn)時(shí)執(zhí) 行步驟A3,否則執(zhí)行步驟A6;
[0012] A3、獲取步驟Al選出的道路的所有堅(jiān)曲線，并選出步驟Al選出的道路的所有受影 響的堅(jiān)曲線：
[0013] 依次判斷特征點(diǎn)是否位于堅(jiān)曲線內(nèi)部，當(dāng)步驟Al選出的道路的特征點(diǎn)位于堅(jiān)曲 線內(nèi)部時(shí)，則該堅(jiān)曲線為受影響的堅(jiān)曲線；
[0014] A4、設(shè)定步驟Al選出的道路的受影響的堅(jiān)曲線為VC，計(jì)算特征點(diǎn)調(diào)整后VC的變坡 點(diǎn)標(biāo)商：
[0015] BI、設(shè)定VC的初始變坡點(diǎn)標(biāo)高為Htl, VC在道路的位置為Kv。；
[0016] B2、設(shè)定特征點(diǎn)的標(biāo)高變化值為A H ;設(shè)定特征點(diǎn)調(diào)整后VC的變坡點(diǎn)標(biāo)高為H1，計(jì) 算H1 = Htl+ A H得到特征點(diǎn)調(diào)整后VC的變坡點(diǎn)標(biāo)高；
[0017] A5、調(diào)整VC的前坡度和后坡度，然后結(jié)束；
[0018] 當(dāng)從道路起點(diǎn)到VC之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取道路起點(diǎn)到VC之間距離VC最近的堅(jiān)曲 線變坡點(diǎn)標(biāo)高為VC的前變坡點(diǎn)標(biāo)高，否則取道路起點(diǎn)標(biāo)高為VC的前變坡點(diǎn)標(biāo)高，設(shè)定VC 的前變坡點(diǎn)標(biāo)高為Hs，設(shè)定Hs在道路中的位置為Ks ;
[0019] 設(shè)定待調(diào)整的VC前坡度為I1，計(jì)算I1 = (H1 - Hs) AKv。-Ks)得到待調(diào)整的VC前坡 度；將VC的前坡度更新為I1 ;
[0020] 當(dāng)從VC到道路終點(diǎn)之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取VC到道路終點(diǎn)之間距離VC最近的堅(jiān)曲 線變坡點(diǎn)標(biāo)高為VC的后變坡點(diǎn)標(biāo)高，否則取道路終點(diǎn)標(biāo)高為VC的后變坡點(diǎn)標(biāo)高，設(shè)定VC 的后變坡點(diǎn)標(biāo)高為，設(shè)定在道路中的位置為Ke ;
[0021] 設(shè)定待調(diào)整的VC后坡度為I2，計(jì)算I2 = (? - H1) AKe-KJ得到待調(diào)整的VC后坡 度；將VC的后坡度更新為I2 ;
[0022] A6、判斷特征點(diǎn)是否位于道路堅(jiān)曲線內(nèi)；當(dāng)特征點(diǎn)位于一個(gè)堅(jiān)曲線內(nèi)時(shí)，返回執(zhí)行 步驟A4;否則執(zhí)行步驟A7;
[0023] A7、設(shè)定特征點(diǎn)在所選道路中的位置為Kt，標(biāo)高為Ht ;在特征點(diǎn)處創(chuàng)建一個(gè)堅(jiān)曲線 VC1，并將其添加到所選道路中；
[0024] 所述VC1各項(xiàng)參數(shù)確定過(guò)程如下：設(shè)定VC1變坡點(diǎn)高為H t、VC1的曲線半徑為300 ; 計(jì)算得到VC1的前坡度和后坡度：
[0025] 當(dāng)從道路起點(diǎn)到VC1之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取道路起點(diǎn)到VC1之間距離VC 1最近的堅(jiān) 曲線變坡點(diǎn)標(biāo)高為VC1的前變坡點(diǎn)標(biāo)高，否則取道路起點(diǎn)標(biāo)高為VC1的前變坡點(diǎn)標(biāo)高，設(shè)定 VC1的前變坡點(diǎn)標(biāo)高為Hsl，設(shè)定Hsl在道路中的位置為Ksl ;
[0026] 設(shè)定待調(diào)整的VC1前坡度為I11,計(jì)算I11 = (Ht - Hsl) AKt-Ksl)得到待調(diào)整的VC1前 坡度；將VC1的前坡度更新為I11 ;
[0027] 當(dāng)從VC1到道路終點(diǎn)之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取VC1到道路終點(diǎn)之間距離VC 1最近的堅(jiān) 曲線變坡點(diǎn)標(biāo)高為VC1的后變坡點(diǎn)標(biāo)高，否則取道路終點(diǎn)標(biāo)高為VC1的后變坡點(diǎn)標(biāo)高，設(shè)定 VC1的后變坡點(diǎn)標(biāo)高為Hel，設(shè)定Hel在道路中的位置為Kel ;
[0028] 設(shè)定待調(diào)整的VC1后坡度為I21，計(jì)算I21 = (Hel - Ht) AKel-Kt)得到待調(diào)整的VC1后 坡度；將VC1的后坡度更新為I21 ;
[0029] 調(diào)整所述受影響交叉口列表中的交叉口按以下步驟進(jìn)行：
[0030] Cl、從所述受影響交叉口列表中取出一個(gè)交叉口；
[0031] C2、依次提取通過(guò)交叉口的道路，根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)下堅(jiān)曲線參數(shù)，計(jì)算交叉口位置K。 處的新標(biāo)高，并將其分別記為H1, H2,……，Hn，n為通過(guò)交叉口的道路數(shù)，n彡1 ;
[0032] 道路上任意一點(diǎn)K的標(biāo)高Hn，按其下式進(jìn)行計(jì)算：
[0033] Hn = Hv+D*Iv+2*x2/Rv
[0034] 其中：HV為位于K點(diǎn)之前一條堅(jiān)曲線的變坡點(diǎn)高，如果K點(diǎn)之前沒(méi)有堅(jiān)曲線，則取 位于K點(diǎn)之后的第一個(gè)堅(jiān)曲線的變坡點(diǎn)高；
[0035] D為K點(diǎn)到位于K點(diǎn)之前一條堅(jiān)曲線的距離，如果K點(diǎn)之前沒(méi)有堅(jiān)曲線，則取K點(diǎn) 到位于K點(diǎn)之后的第一個(gè)堅(jiān)曲線的距離；
[0036] Iv為位于K點(diǎn)之前一條堅(jiān)曲線的后坡坡度，如果K點(diǎn)之前沒(méi)有堅(jiān)曲線，則取位于K 點(diǎn)之后的第一個(gè)堅(jiān)曲線的前坡坡度，并將Iv反號(hào)；
[0037] X為K點(diǎn)到位于K點(diǎn)之前一條堅(jiān)曲線的堅(jiān)曲線起點(diǎn)的距離，當(dāng)K點(diǎn)之前沒(méi)有堅(jiān)曲線 時(shí)，則取K點(diǎn)到位于K點(diǎn)之后的第一個(gè)堅(jiān)曲線的堅(jiān)曲線起點(diǎn)的距離；當(dāng)X大于堅(jiān)曲線的長(zhǎng)度 時(shí)，則X取0,此時(shí)R取任意非0值；
[0038] R為位于K點(diǎn)之前一條堅(jiān)曲線的半徑，如果K點(diǎn)之前沒(méi)有堅(jiān)曲線，則取位于K點(diǎn)之 后的第一個(gè)堅(jiān)曲線的堅(jiān)曲線半徑；
[0039] 如果道路沒(méi)有堅(jiān)曲線，則Hv取道路起點(diǎn)高，D取K。到道路起點(diǎn)的距離，I v為道路起 點(diǎn)到道路終點(diǎn)的坡度，X取0, R取任意非0值；
[0040] C3、取H1, H2,……，Hn的算術(shù)平均值作為交叉口的新標(biāo)高。
[0041] 采用以上技術(shù)方案，在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)思想和參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)構(gòu)建 一種內(nèi)在的關(guān)聯(lián)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)道路內(nèi)部各要素之間、路網(wǎng)中各道路之間、以及道路和交叉口之 間的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，將會(huì)對(duì)路網(wǎng)的整體調(diào)整提供一種強(qiáng)有力的技術(shù)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，當(dāng)一個(gè)特 征點(diǎn)的標(biāo)高發(fā)生改變時(shí)，通過(guò)道路間的關(guān)聯(lián)信息，可以將這種改變通知到路網(wǎng)內(nèi)的其它道 路和交叉口，實(shí)現(xiàn)牽一發(fā)而動(dòng)全身的效果。這一關(guān)聯(lián)技術(shù)解決傳統(tǒng)道路設(shè)計(jì)系統(tǒng)中各條道 路獨(dú)立存儲(chǔ)和管理信息、信息無(wú)法傳遞的問(wèn)題，為路網(wǎng)的整體調(diào)整和優(yōu)化提供技術(shù)支撐。 [0042] 較佳的，步驟一中所述獲取路網(wǎng)初始狀態(tài)下特征點(diǎn)信息按以下步驟執(zhí)行：
[0043] D1、提取路網(wǎng)中各條道路和各個(gè)交叉口，并生成道路列表和交叉口列表，分別用于 保存道路和交叉口；
[0044] D2、提取所述道路列表中各條道路的變坡點(diǎn)，生成特征點(diǎn)信息并保存到特征點(diǎn)列 表中；提取所述交叉口列表中各個(gè)交叉口，生成特征點(diǎn)信息并保存到所述特征點(diǎn)列表中。
[0045] 較佳的，所述步驟二中，根據(jù)所述特征點(diǎn)標(biāo)高的改變，分析路網(wǎng)中受影響的道路， 生成受影響道路列表按以下步驟進(jìn)行：
[0046] E1、獲取特征點(diǎn)新的標(biāo)1? ;
[0047] E2、從所述道路列表中，依次取出各條道路；
[0048] E3、對(duì)每一條道路，判斷特征點(diǎn)是否位于道路上，當(dāng)特征點(diǎn)位于道路上時(shí)，將該條 道路保存到受影響道路列表中，否則繼續(xù)判斷道路列表中的下一條道路，直到道路列表中 的所有道路均判斷完成；
[0049] 較佳的，所述步驟二中，根據(jù)所述特征點(diǎn)標(biāo)高的改變，分析路網(wǎng)中受影響的交叉 口，生成受影響交叉口列表按以下步驟進(jìn)行：
[0050] F1、生成一個(gè)受影響的交叉口列表；
[0051] F2、判斷被調(diào)整的特征點(diǎn)類(lèi)型，當(dāng)被調(diào)整的特征點(diǎn)類(lèi)型為交叉口時(shí)，將該交叉口添 加到受影響交叉口列表中；當(dāng)被調(diào)整的特征點(diǎn)類(lèi)型為變坡點(diǎn)時(shí)，執(zhí)行步驟F3 ;
[0052] F3、設(shè)特征點(diǎn)位置為K1，標(biāo)高影響起點(diǎn)為K2、標(biāo)高影響終點(diǎn)為K3 ;
[0053] 當(dāng)從道路起點(diǎn)到K1之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取道路起點(diǎn)到K1之間距離K 1最近的堅(jiān)曲 線變坡點(diǎn)標(biāo)商為K1的標(biāo)商影響起點(diǎn)，否則取道路起點(diǎn)標(biāo)商為K1的標(biāo)商影響起點(diǎn)；
[0054] 當(dāng)從K1到道路終點(diǎn)之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取K1到道路終點(diǎn)之間距離K 1最近的堅(jiān)曲 線變坡點(diǎn)標(biāo)商為K1的標(biāo)商影響終點(diǎn)，否則取道路終點(diǎn)標(biāo)商為K1的標(biāo)商影響終點(diǎn)；
[0055] F4、設(shè)定交叉口的在道路上的位置為K4，依次判斷道路通過(guò)的交叉口，選取滿足 K2彡K4彡K3時(shí)的交叉口到受影響交叉口列表中。
[0056] 進(jìn)一步的，所述步驟一與步驟二之間還包括選取特征點(diǎn)的步驟：
[0057] G1、從特征點(diǎn)列表中依次取出特征點(diǎn)；
[0058] G2、以文字或圖標(biāo)方式，顯示特征點(diǎn)的信息，顯示的信息包括特征點(diǎn)名稱(chēng)和標(biāo)高；
[0059] G3、通過(guò)交互式操作選擇特征點(diǎn)。
[0060] 進(jìn)一步的，所述選取特征點(diǎn)的步驟后還包括調(diào)整特征點(diǎn)標(biāo)高的步驟。
[0061] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了將單一特征點(diǎn)標(biāo)高變化反映到整個(gè)路網(wǎng)中與 該特征點(diǎn)有關(guān)聯(lián)的其它道路和交叉口，從而為路網(wǎng)提供了一種快速的優(yōu)化手段，極大的節(jié) 約了人力和時(shí)間成本；基于這一整體優(yōu)化方法，解決了傳統(tǒng)道路設(shè)計(jì)系統(tǒng)中各條道路獨(dú)立 存儲(chǔ)和管理信息、信息無(wú)法傳遞的問(wèn)題，可以結(jié)合道路土石方計(jì)算等內(nèi)容，為路網(wǎng)的最優(yōu)化 提供技術(shù)支撐。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0062] 圖1是本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0063] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：
[0064] 如圖1所示，一種基于特征點(diǎn)的路網(wǎng)一體化堅(jiān)向優(yōu)化方法，包括以下步驟：
[0065] 步驟一、獲取路網(wǎng)初始狀態(tài)下特征點(diǎn)信息，所述特征點(diǎn)信息包括道路變坡點(diǎn)特征 點(diǎn)信息和交叉口特征點(diǎn)信息。
[0066] 步驟二、選取特征點(diǎn)：
[0067] G1、從特征點(diǎn)列表中依次取出特征點(diǎn)。
[0068] G2、以文字或圖標(biāo)方式，在道路設(shè)計(jì)軟件的圖形窗口中顯示特征點(diǎn)的信息，顯示的 信息包括特征點(diǎn)名稱(chēng)和標(biāo)高。
[0069] G3、通過(guò)交互式操作選擇特征點(diǎn)：交互式操作選擇為通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊或命令行輸入。
[0070] 步驟三、調(diào)整特征點(diǎn)標(biāo)高。
[0071] 步驟四、根據(jù)特征點(diǎn)標(biāo)高的改變，分析路網(wǎng)中受影響的道路，生成受影響道路列表 和分析路網(wǎng)中受影響的交叉口，生成受影響交叉口列表。
[0072] 步驟五、調(diào)整受影響道路列表中的道路和調(diào)整受影響交叉口列表中的交叉口。
[0073] 調(diào)整受影響道路列表中的道路按以下步驟進(jìn)行：
[0074] A1、從受影響道路列表中選出一條道路。
[0075] A2、判斷步驟Al選出的道路，其特征點(diǎn)的類(lèi)型是否為變坡點(diǎn)，當(dāng)其為變坡點(diǎn)時(shí)執(zhí) 行步驟A3,否則執(zhí)行步驟A6。
[0076] A3、獲取步驟Al選出的道路的所有堅(jiān)曲線，并選出步驟Al選出的道路的所有受影 響的堅(jiān)曲線：
[0077] 依次判斷特征點(diǎn)是否位于堅(jiān)曲線內(nèi)部，當(dāng)步驟Al選出的道路的特征點(diǎn)位于堅(jiān)曲 線內(nèi)部時(shí)，則該堅(jiān)曲線為受影響的堅(jiān)曲線。
[0078] A4、設(shè)定步驟Al選出的道路的受影響的堅(jiān)曲線為VC，計(jì)算特征點(diǎn)調(diào)整后VC的變坡 點(diǎn)標(biāo)商：
[0079] BI、設(shè)定VC的初始變坡點(diǎn)標(biāo)高為Htl, VC在道路的位置為Kv。；
[0080] B2、設(shè)定特征點(diǎn)的標(biāo)高變化值為A H ;設(shè)定特征點(diǎn)調(diào)整后VC的變坡點(diǎn)標(biāo)高為H1，計(jì) 算H1 = Htl+ A H得到特征點(diǎn)調(diào)整后VC的變坡點(diǎn)標(biāo)高。
[0081] A5、調(diào)整VC的前坡度和后坡度，然后結(jié)束。
[0082] 當(dāng)從道路起點(diǎn)到VC之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取道路起點(diǎn)到VC之間距離VC最近的堅(jiān)曲 線變坡點(diǎn)標(biāo)高為VC的前變坡點(diǎn)標(biāo)高，否則取道路起點(diǎn)標(biāo)高為VC的前變坡點(diǎn)標(biāo)高，設(shè)定VC 的前變坡點(diǎn)標(biāo)高為Hs，設(shè)定Hs在道路中的位置為Ks。
[0083] 設(shè)定待調(diào)整的VC前坡度為I1，計(jì)算I1 = (H1 - Hs) AKv。-Ks)得到待調(diào)整的VC前坡 度；將VC的前坡度更新為I1。
[0084] 當(dāng)從VC到道路終點(diǎn)之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取VC到道路終點(diǎn)之間距離VC最近的堅(jiān)曲 線變坡點(diǎn)標(biāo)高為VC的后變坡點(diǎn)標(biāo)高，否則取道路終點(diǎn)標(biāo)高為VC的后變坡點(diǎn)標(biāo)高，設(shè)定VC 的后變坡點(diǎn)標(biāo)高為，設(shè)定在道路中的位置為
[0085] 設(shè)定待調(diào)整的VC后坡度為I2，計(jì)算I2 = (? - H1) AKe-KJ得到待調(diào)整的VC后坡 度；將VC的后坡度更新為12。
[0086] A6、如果特征點(diǎn)類(lèi)型為交叉口，判斷特征點(diǎn)是否位于道路堅(jiān)曲線內(nèi)；當(dāng)特征點(diǎn)位于 一個(gè)堅(jiān)曲線內(nèi)時(shí)，返回執(zhí)行步驟A4 ;否則執(zhí)行步驟A7。
[0087] A7、設(shè)定特征點(diǎn)在所選道路中的位置為Kt，標(biāo)高為Ht ;在特征點(diǎn)處創(chuàng)建一個(gè)堅(jiān)曲線 VC1，并將其添加到所選道路中。
[0088] VC1各項(xiàng)參數(shù)確定過(guò)程如下：設(shè)定VC1變坡點(diǎn)高為Ht、VC1的曲線半徑為300 ;計(jì)算 得到VC1的前坡度和后坡度：
[0089] 當(dāng)從道路起點(diǎn)到VC1之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取道路起點(diǎn)到VC1之間距離VC 1最近的堅(jiān) 曲線變坡點(diǎn)標(biāo)高為VC1的前變坡點(diǎn)標(biāo)高，否則取道路起點(diǎn)標(biāo)高為VC1的前變坡點(diǎn)標(biāo)高，設(shè)定 VC1的前變坡點(diǎn)標(biāo)高為Hsl，設(shè)定Hsl在道路中的位置為Ksl。
[0090] 設(shè)定待調(diào)整的VC1前坡度為I11,計(jì)算I11 = (Ht - Hsl) AKt-Ksl)得到待調(diào)整的VC1前 坡度；將VC的前坡度更新為I11。
[0091] 當(dāng)從VC1到道路終點(diǎn)之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取VC1到道路終點(diǎn)之間距離VC 1最近的堅(jiān) 曲線變坡點(diǎn)標(biāo)高為VC1的后變坡點(diǎn)標(biāo)高，否則取道路終點(diǎn)標(biāo)高為VC1的后變坡點(diǎn)標(biāo)高，設(shè)定 VC1的后變坡點(diǎn)標(biāo)高為Hel，設(shè)定Hel在道路中的位置為Kel ;
[0092] 設(shè)定待調(diào)整的VC1后坡度為I21，計(jì)算I21 = (Hel - Ht) AKel-Kt)得到待調(diào)整的VC1后 坡度；將VC1的后坡度更新為I21。
[0093] 設(shè)定步驟Al選出的道路的受影響的堅(jiān)曲線為VC，設(shè)定VC在道路的位置為Kv。，VC 的長(zhǎng)度信息為T(mén)，如果特征點(diǎn)位置Kf滿足Ktc-T < Kf < Kvc;+T，則特征點(diǎn)位于堅(jiān)曲線內(nèi)部。 [0094] 調(diào)整所述受影響交叉口列表中的交叉口按以下步驟進(jìn)行：
[0095] Cl、從所述受影響交叉口列表中取出一個(gè)交叉口；
[0096] C2、依次提取通過(guò)交叉口的道路，根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)下堅(jiān)曲線參數(shù)，計(jì)算交叉口位置K。 處的新標(biāo)高，并將其分別記為H1, H2,……，Hn ;n為通過(guò)交叉口的道路數(shù)，n彡1 ;
[0097] 道路上任意一點(diǎn)K的標(biāo)高Hn，按其下式進(jìn)行計(jì)算：
[0098] Hn = Hv+D*Iv+2*x2/Rv
[0099] 其中：HV為位于K點(diǎn)之前一條堅(jiān)曲線的變坡點(diǎn)高，如果K點(diǎn)之前沒(méi)有堅(jiān)曲線，則取 位于K點(diǎn)之后的第一個(gè)堅(jiān)曲線的變坡點(diǎn)高；
[0100] D為K點(diǎn)到位于K點(diǎn)之前一條堅(jiān)曲線的距離，如果K點(diǎn)之前沒(méi)有堅(jiān)曲線，則取K點(diǎn) 到位于K點(diǎn)之后的第一個(gè)堅(jiān)曲線的距離；
[0101] Iv為位于K點(diǎn)之前一條堅(jiān)曲線的后坡坡度，如果K點(diǎn)之前沒(méi)有堅(jiān)曲線，則取位于K 點(diǎn)之后的第一個(gè)堅(jiān)曲線的前坡坡度，并將Iv反號(hào)；
[0102] X為K點(diǎn)到位于K點(diǎn)之前一條堅(jiān)曲線的堅(jiān)曲線起點(diǎn)的距離，當(dāng)K點(diǎn)之前沒(méi)有堅(jiān)曲線 時(shí)，則取K點(diǎn)到位于K點(diǎn)之后的第一個(gè)堅(jiān)曲線的堅(jiān)曲線起點(diǎn)的距離；當(dāng)X大于堅(jiān)曲線的長(zhǎng)度 時(shí)，則X取0,此時(shí)R取任意非0值；
[0103] R為位于K點(diǎn)之前一條堅(jiān)曲線的半徑，如果K點(diǎn)之前沒(méi)有堅(jiān)曲線，則取位于K點(diǎn)之 后的第一個(gè)堅(jiān)曲線的堅(jiān)曲線半徑；
[0104] 如果道路沒(méi)有堅(jiān)曲線，則Hv取道路起點(diǎn)高，D取K。到道路起點(diǎn)的距離，I v為道路起 點(diǎn)到道路終點(diǎn)的坡度，X取0, R取任意非0值；
[0105] 〇3、取氏，112，……，Hn的算術(shù)平均值作為交叉口的新標(biāo)高。
[0106] 步驟一中獲取路網(wǎng)初始狀態(tài)下特征點(diǎn)信息按以下步驟執(zhí)行：
[0107] D1、提取路網(wǎng)中各條道路和各個(gè)交叉口，并生成道路列表和交叉口列表，分別用于 保存道路和交叉口。
[0108] D2、生成一個(gè)特征點(diǎn)列表，提取道路列表中各條道路的變坡點(diǎn)，生成特征點(diǎn)信息并 保存到特征點(diǎn)列表中；提取交叉口列表中各個(gè)交叉口，生成特征點(diǎn)信息并保存到特征點(diǎn)列 表中。所述的特征點(diǎn)，指道路的變坡點(diǎn)和交叉口；特征點(diǎn)信息包含特征點(diǎn)的名稱(chēng)、類(lèi)型（變 坡點(diǎn)或交叉口）、位置（地理坐標(biāo)）和標(biāo)高。
[0109] 本實(shí)施例的特征點(diǎn)，指道路的變坡點(diǎn)和交叉口；特征點(diǎn)信息包含特征點(diǎn)的名稱(chēng)、類(lèi) 型（變坡點(diǎn)或交叉口）、位置（地理坐標(biāo)）和標(biāo)高。
[0110] 步驟四中，根據(jù)特征點(diǎn)標(biāo)高的改變，分析路網(wǎng)中受影響的道路，生成受影響道路列 表按以下步驟進(jìn)行：
[0111] E1、獲取特征點(diǎn)新的標(biāo)高；
[0112] E2、從道路列表中，依次取出各條道路；
[0113] E3、對(duì)每一條道路，根據(jù)空間位置關(guān)系判斷特征點(diǎn)是否位于道路上，當(dāng)特征點(diǎn)位于 道路上時(shí)，將該條道路保存到受影響道路列表中，否則繼續(xù)判斷道路列表中的下一條道路， 直到道路列表中的所有道路均判斷完成。
[0114] 本實(shí)施例中，以一個(gè)類(lèi)型為變坡點(diǎn)的特征點(diǎn)為例，其位置可表達(dá)為一個(gè)三維坐標(biāo) P(x、y、z)，道路中心線為一條多線段，即連續(xù)的多條線段的組合，每一條線段由起點(diǎn)和終點(diǎn) 表達(dá)，可表述為3(1〇,70，11，71)，則道路中心線可表達(dá)為1(51，52,……，Sn)。則特征點(diǎn)是 否位于道路上，可通過(guò)計(jì)算特征點(diǎn)到各線段S的距離D (D1，D2,……，Dn)集合中的最小值來(lái) 判斷。理論上，由于堅(jiān)曲線變坡點(diǎn)位于道路中心線上，因此，當(dāng)特征點(diǎn)位于道路上時(shí)，D的理 論值為0。考慮計(jì)算誤差，當(dāng)D〈 = 1時(shí)，判定特征點(diǎn)位于道路上。
[0115] 步驟四中，根據(jù)特征點(diǎn)標(biāo)高的改變，分析路網(wǎng)中受影響的交叉口，生成受影響交叉 口列表按以下步驟進(jìn)行：
[0116] F1、生成一個(gè)受影響的交叉口列表。
[0117] F2、判斷被調(diào)整的特征點(diǎn)類(lèi)型，當(dāng)被調(diào)整的特征點(diǎn)類(lèi)型為交叉口時(shí)，由特征點(diǎn)的 定義可知該特征點(diǎn)位于一個(gè)交叉口內(nèi)，通過(guò)特征點(diǎn)的位置判斷并找出特征點(diǎn)所在的交叉 口，將該交叉口添加到受影響交叉口列表中；當(dāng)被調(diào)整的特征點(diǎn)類(lèi)型為變坡點(diǎn)時(shí)，執(zhí)行步驟 F3〇
[0118] F3、設(shè)特征點(diǎn)位置為K1，標(biāo)高影響起點(diǎn)為K2、標(biāo)高影響終點(diǎn)為K3 ;
[0119] 當(dāng)從道路起點(diǎn)到K1之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取道路起點(diǎn)到K1之間距離K 1最近的堅(jiān)曲 線變坡點(diǎn)標(biāo)商為K1的標(biāo)商影響起點(diǎn)，否則取道路起點(diǎn)標(biāo)商為K1的標(biāo)商影響起點(diǎn)。
[0120] 當(dāng)從K1到道路終點(diǎn)之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取K1到道路終點(diǎn)之間距離K 1最近的堅(jiān)曲 線變坡點(diǎn)標(biāo)商為K1的標(biāo)商影響終點(diǎn)，否則取道路終點(diǎn)標(biāo)商為K1的標(biāo)商影響終點(diǎn)。
[0121] F4、設(shè)定交叉口的在道路上的位置為K4，依次判斷道路通過(guò)的交叉口，選取滿足 K2彡K4彡K3時(shí)的交叉口到受影響交叉口列表中。
[0122] 判斷特征點(diǎn)是否位于交叉口內(nèi)的依據(jù)按以下步驟進(jìn)行：
[0123] 設(shè)特征點(diǎn)位置為P1Ul, yl),交叉口位置為P2(x2, y2), P1到P2的距離為D,則：
【權(quán)利要求】
1. 一種基于特征點(diǎn)的路網(wǎng)一體化堅(jiān)向優(yōu)化方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟一、獲取路網(wǎng)初始狀態(tài)下特征點(diǎn)信息，所述特征點(diǎn)信息包括道路變坡點(diǎn)特征點(diǎn)信 息和/或交叉口特征點(diǎn)信息； 步驟二、根據(jù)所述特征點(diǎn)標(biāo)高的改變，分析路網(wǎng)中受影響的道路，生成受影響道路列表 和/或分析路網(wǎng)中受影響的交叉口，生成受影響交叉口列表； 步驟三、調(diào)整所述受影響道路列表中的道路和/或調(diào)整所述受影響交叉口列表中的交 叉口； 調(diào)整所述受影響道路列表中的道路按以下步驟進(jìn)行： A1、從所述受影響道路列表中選出一條道路； A2、判斷步驟A1選出的道路，其特征點(diǎn)的類(lèi)型是否為變坡點(diǎn)，當(dāng)其為變坡點(diǎn)時(shí)執(zhí)行步 驟A3,否則執(zhí)行步驟A6; A3、獲取步驟A1選出的道路的所有堅(jiān)曲線，并選出步驟A1選出的道路的所有受影響的 堅(jiān)曲線： 依次判斷特征點(diǎn)是否位于堅(jiān)曲線內(nèi)部，當(dāng)步驟A1選出的道路的特征點(diǎn)位于堅(jiān)曲線內(nèi) 部時(shí)，則該堅(jiān)曲線為受影響的堅(jiān)曲線；； A4、設(shè)定步驟A1選出的道路的受影響的堅(jiān)曲線為VC，計(jì)算特征點(diǎn)調(diào)整后VC的變坡點(diǎn)標(biāo) 商： B1、設(shè)定VC的初始變坡點(diǎn)標(biāo)高為VC在道路的位置為Kv。； B2、設(shè)定特征點(diǎn)的標(biāo)高變化值為A H ;設(shè)定特征點(diǎn)調(diào)整后VC的變坡點(diǎn)標(biāo)高為氏，計(jì)算氏 =%+ A H得到特征點(diǎn)調(diào)整后VC的變坡點(diǎn)標(biāo)高； A5、調(diào)整VC的前坡度和后坡度，然后結(jié)束； 當(dāng)從道路起點(diǎn)到VC之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取道路起點(diǎn)到VC之間距離VC最近的堅(jiān)曲線變 坡點(diǎn)標(biāo)高為VC的前變坡點(diǎn)標(biāo)高，否則取道路起點(diǎn)標(biāo)高為VC的前變坡點(diǎn)標(biāo)高，設(shè)定VC的前 變坡點(diǎn)標(biāo)高為Hs，設(shè)定Hs在道路中的位置為Ks ; 設(shè)定待調(diào)整的VC前坡度為L(zhǎng)，計(jì)算L = (? - HsV(Kv。-Ks)得到待調(diào)整的VC前坡度； 將VC的前坡度更新為; 當(dāng)從VC到道路終點(diǎn)之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取VC到道路終點(diǎn)之間距離VC最近的堅(jiān)曲線變 坡點(diǎn)標(biāo)1?為VC的后變坡點(diǎn)標(biāo)1?，否則取道路終點(diǎn)標(biāo)1?為VC的后變坡點(diǎn)標(biāo)1?，設(shè)定VC的后 變坡點(diǎn)標(biāo)高為扎，設(shè)定扎在道路中的位置為; 設(shè)定待調(diào)整的VC后坡度為12，計(jì)算I2 = (? - HiVO^-Kj得到待調(diào)整的VC后坡度； 將VC的后坡度更新為12 ; A6、判斷特征點(diǎn)是否位于道路堅(jiān)曲線內(nèi)；當(dāng)特征點(diǎn)位于一個(gè)堅(jiān)曲線內(nèi)時(shí)，返回執(zhí)行步驟 A4 ;否則執(zhí)行步驟A7 ; A7、設(shè)定特征點(diǎn)在所選道路中的位置為Kt，標(biāo)高為Ht ;在特征點(diǎn)處創(chuàng)建一個(gè)堅(jiān)曲線VCp 并將其添加到所選道路中； 所述各項(xiàng)參數(shù)確定過(guò)程如下：設(shè)定VQ變坡點(diǎn)高為Ht、VCi的曲線半徑為300 ;計(jì)算 得到vq的前變坡度和后變坡度： 當(dāng)從道路起點(diǎn)到VQ之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取道路起點(diǎn)到VQ之間距離VQ最近的堅(jiān)曲線 變坡點(diǎn)標(biāo)高為vq的前變坡點(diǎn)標(biāo)高，否則取道路起點(diǎn)標(biāo)高為vq的前變坡點(diǎn)標(biāo)高，設(shè)定vq的 前變坡點(diǎn)標(biāo)高為Hsl，設(shè)定Hsl在道路中的位置為Ksl ; 設(shè)定待調(diào)整的前坡度為In，計(jì)算In = (Ht - HslV(Kt-Ksl)得到待調(diào)整的VQ前坡 度；將VC的前坡度更新為L(zhǎng) ; 當(dāng)從vq到道路終點(diǎn)之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取VQ到道路終點(diǎn)之間距離VQ最近的堅(jiān)曲線 變坡點(diǎn)標(biāo)高為vq的后變坡點(diǎn)標(biāo)高，否則取道路終點(diǎn)標(biāo)高為vq的后變坡點(diǎn)標(biāo)高，設(shè)定vq的 后變坡點(diǎn)標(biāo)高為Hel，設(shè)定扎在道路中的位置為Kel ; 設(shè)定待調(diào)整的后坡度為121，計(jì)算I2 = (? - Ht) AKel-Kt)得到待調(diào)整的VQ后坡度； 將VC1的后坡度更新為121 ; 調(diào)整所述受影響交叉口列表中的交叉口按以下步驟進(jìn)行： C1、從所述受影響交叉口列表中取出一個(gè)交叉口； C2、依次提取通過(guò)交叉口的道路，根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)下堅(jiān)曲線參數(shù)，計(jì)算交叉口位置K。處的 新標(biāo)高，并將其分別記為氏，H2,......，Hn, n為通過(guò)交叉口的道路數(shù)，n彡1 ; 道路上任意一點(diǎn)K的標(biāo)高Hn，按其下式進(jìn)行計(jì)算： Hn = Hv+D*Iv+2*x2/Rv 其中：HV為位于K點(diǎn)之前一條堅(jiān)曲線的變坡點(diǎn)高，如果K點(diǎn)之前沒(méi)有堅(jiān)曲線，則取位于 K點(diǎn)之后的第一個(gè)堅(jiān)曲線的變坡點(diǎn)高； D為K點(diǎn)到位于K點(diǎn)之前一條堅(jiān)曲線的距離，如果K點(diǎn)之前沒(méi)有堅(jiān)曲線，則取K點(diǎn)到位 于K點(diǎn)之后的第一個(gè)堅(jiān)曲線的距離； Iv為位于K點(diǎn)之前一條堅(jiān)曲線的后坡坡度，如果K點(diǎn)之前沒(méi)有堅(jiān)曲線，則取位于K點(diǎn)之 后的第一個(gè)堅(jiān)曲線的前坡坡度，并將Iv反號(hào)； x為K點(diǎn)到位于K點(diǎn)之前一條堅(jiān)曲線的堅(jiān)曲線起點(diǎn)的距離，當(dāng)K點(diǎn)之前沒(méi)有堅(jiān)曲線時(shí)， 則取K點(diǎn)到位于K點(diǎn)之后的第一個(gè)堅(jiān)曲線的堅(jiān)曲線起點(diǎn)的距離；當(dāng)x大于堅(jiān)曲線的長(zhǎng)度時(shí)， 貝U x取0,此時(shí)R取任意非0值； R為位于K點(diǎn)之前一條堅(jiān)曲線的半徑，如果K點(diǎn)之前沒(méi)有堅(jiān)曲線，則取位于K點(diǎn)之后的 第一個(gè)堅(jiān)曲線的堅(jiān)曲線半徑； 如果道路沒(méi)有堅(jiān)曲線，則Hv取道路起點(diǎn)高，D取K。到道路起點(diǎn)的距離，Iv為道路起點(diǎn)到 道路終點(diǎn)的坡度，x取0, R取任意非0值； C3、取氏，H2，……，Hn的算術(shù)平均值作為交叉口的新標(biāo)高。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種基于特征點(diǎn)的路網(wǎng)一體化堅(jiān)向優(yōu)化方法，其特征是：步驟 一中所述獲取路網(wǎng)初始狀態(tài)下特征點(diǎn)信息按以下步驟執(zhí)行： D1、提取路網(wǎng)中各條道路和各個(gè)交叉口，并生成道路列表和交叉口列表，分別用于保存 道路和交叉口； D2、生成一個(gè)特征點(diǎn)列表，提取所述道路列表中各條道路的變坡點(diǎn)，生成特征點(diǎn)信息并 保存到特征點(diǎn)列表中；提取所述交叉口列表中各個(gè)交叉口，生成特征點(diǎn)信息并保存到所述 特征點(diǎn)列表中。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種基于特征點(diǎn)的路網(wǎng)一體化堅(jiān)向優(yōu)化方法，其特征是：所述 步驟二中，根據(jù)所述特征點(diǎn)標(biāo)高的改變，分析路網(wǎng)中受影響的道路，生成受影響道路列表按 以下步驟進(jìn)行： E1、獲取特征點(diǎn)新的標(biāo)1? ; E2、從所述道路列表中，依次取出各條道路； E3、判斷特征點(diǎn)是否位于道路上，當(dāng)特征點(diǎn)位于道路上時(shí)，將該條道路保存到受影響道 路列表中，否則繼續(xù)判斷道路列表中的下一條道路，直到道路列表中的所有道路均判斷完 成。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種基于特征點(diǎn)的路網(wǎng)一體化堅(jiān)向優(yōu)化方法，其特征是：所述 步驟二中，根據(jù)所述特征點(diǎn)標(biāo)高的改變，分析路網(wǎng)中受影響的交叉口，生成受影響交叉口列 表按以下步驟進(jìn)行： F1、生成一個(gè)受影響的交叉口列表； F2、判斷被調(diào)整的特征點(diǎn)類(lèi)型，當(dāng)被調(diào)整的特征點(diǎn)類(lèi)型為交叉口時(shí)，將該交叉口添加到 受影響交叉口列表中；當(dāng)被調(diào)整的特征點(diǎn)類(lèi)型為變坡點(diǎn)時(shí)，執(zhí)行步驟F3 ; F3、設(shè)特征點(diǎn)位置為&，標(biāo)高影響起點(diǎn)為K2、標(biāo)高影響終點(diǎn)為K3 ; 當(dāng)從道路起點(diǎn)到I之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取道路起點(diǎn)到&之間距離&最近的堅(jiān)曲線變 坡點(diǎn)標(biāo)商為Ki的標(biāo)商影響起點(diǎn)，否則取道路起點(diǎn)標(biāo)商為&的標(biāo)商影響起點(diǎn)； 當(dāng)從I到道路終點(diǎn)之間存在堅(jiān)曲線時(shí)，取&到道路終點(diǎn)之間距離&最近的堅(jiān)曲線變 坡點(diǎn)標(biāo)商為Ki的標(biāo)商影響終點(diǎn)，否則取道路終點(diǎn)標(biāo)商為&的標(biāo)商影響終點(diǎn)； F4、設(shè)定交叉口的在道路上的位置為K4，依次判斷道路通過(guò)的交叉口，選取滿足 K2彡K4彡K3時(shí)的交叉口到受影響交叉口列表中。
5. 如權(quán)利要求1至4任一所述的一種基于特征點(diǎn)的路網(wǎng)一體化堅(jiān)向優(yōu)化方法，其特征 是：所述步驟一與步驟二之間還包括選取特征點(diǎn)的步驟： G1、從特征點(diǎn)列表中依次取出特征點(diǎn)； G2、以文字或圖標(biāo)方式，顯示特征點(diǎn)的信息，顯示的信息包括特征點(diǎn)名稱(chēng)和標(biāo)高； G3、通過(guò)交互式操作選擇特征點(diǎn)。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種基于特征點(diǎn)的路網(wǎng)一體化堅(jiān)向優(yōu)化方法，其特征是：所述 選取特征點(diǎn)的步驟后還包括調(diào)整特征點(diǎn)標(biāo)高的步驟。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104392026SQ201410623719
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】何興富, 陳翰新, 薛梅, 陳良超, 胡章杰, 李響, 唐相楨 申請(qǐng)人:重慶市勘測(cè)院