城市道路三维快速建模方法研究

目前空间信息技术和虚拟现实技术,是构建三维城市道路模型的主要两种方法,但在地理空间信息和建模精度上并不满足道路、轨道交通等工程三维规划设计的要求。基于城市道路CAD矢量路网数据,采用Python语言和CityEngine CGA编写道路建模规则,实现大场景二维矢量城市路网数据构建城市道路三维模型,快速生成了真实准确、带有地理信息和空间坐标的三维城市道路模型。通过将道路三维模型导出为KML标记语言格式,在3DGIS平台加载KML,实现了三维城市道路模型与城市建筑景观的有效融合。研究成果为城市道路快速、高精度的三维景观建模提供了可行的解决方案,具有很好的参考作用。     

一种基于无人机倾斜摄影的三维路网提取方法

三维路网是重要的基础地理信息数据,为了快速高效地获取包括路网在内的地表三维模型,可以采用无人机倾斜摄影技术,并设计相应的三维路网提取方法。在对无人机倾斜摄影三维模型、道路特性分析的基础上,提出一种基于无人机倾斜摄影的三维路网提取方法。首先,对无人机倾斜摄影和三维建模方法进行了分析,设计了针对三维路网提取的航空摄影策略和数据处理流程。分析了真实三维模型的构成,并结合道路在材质、形态等方面的特殊性提出了可用于道路提取的三维模型特征。然后,以三维模型中的三角面片为处理对象,开展了相关分割方法研究,消除存在混合地物的面片。利用支持向量机方法和面片的多种特征,进行了道路面片识别。最后,设计了道路面片三维连接方法和道路边缘三维修正方法,实现了面片间的连接以及道路边缘的有效修正。此外,还以北京某地区为例开展实际数据采集、三维建模和三维路网提取试验,介绍了倾斜摄影、控制点验证点数据采集以及三维模型的采集和生产过程;利用所提出的方法进行路网提取试验,得到了该区域的三维路网数据成果,并从定性和定量2个角度对成果进行评价。试验结果表明：所提出的方法可以有效地从倾斜摄影三维模型上提取路网信息,其平面和高程的精度均可满足一般导航等应用的要求。     

面向微观交通仿真的路网建模模块实现方法

路网描述模型是微观交通流仿真的基础,其建模过程较为烦琐。为了简化路网建模工作,设计了1个路网建模模块,为用户提供路网绘制、道路属性编辑及保存工具。该模块能自动提取绘图区及编辑区的关键信息,并通过转化算法快速建立路网数据库,为道路交通场景的三维可视化及微观交通仿真模型道路动态链表构建提供数据支持。实际效果表明,该路网建模模块能够快速生成路网相关数据,以动态链接库形式创建并嵌入到微观交通流仿真软件中,移植性较好。     

SketchUp构建高速公路重点结构物三维GIS研究

GIS应用于高速公路业务中,可以形象直观地对各类业务数据进行管理。但传统GIS在三维建模方面功能有限,对于高速公路建设与管理的重点监控对象即重点结构物（包括桥梁、涵洞、隧道等三维立体对象）无法充分表达其构造与组成。文中主要研究将专业3D建模工具与传统GIS相结合的可行性,以弥补传统GIS在三维建模方面的不足,同时对实现二者间数据模型的转换以及三维GIS模型与公路工程数据无缝集成等进行了探讨。     

车辆实时调度中的城市路网及交通描述模型

为满足车辆实时调度对城市路网交通信息的需求,本文应用GIS节点弧段拓扑数据模型对具有交通管制信息及实时、动态交通流信息的城市路网进行描述。完整地表达了路网的连通性及交叉口的转向管制信息,并通过实时更新路权来体现路网交通状况的变化,依此路权可以进行动态最短路径计算,为车辆调度提供了可视化平台。本模型应用地理信息系统和数据库管理系统分别存储路网空间数据和属性数据,保证了模型的运行效率。     

综合无人机、GIS、BIM技术的道路设计研究

基于无人机、GIS和BIM技术,利用倾斜摄影与激光雷达形成GIS数据、工程地质调绘数据、工程钻探数据等成果,快速建立地表真三维GIS、地质体模型与道路模型的信息融合体.采用自主研发的“智绘地质建模”软件,快速建立包含海量信息的地理地质模型;通过“智绘路基设计”软件将成果应用于道路辅助设计和BIM建模工作中,为工程设计提...     

基于GIS的城市快速路交通仿真模型研究

在对GIS与交通仿真的发展进行全面论述的基础上,设计了仿真模型的总体结构与功能,重点对在GIS平台上实现模型的数据输入、输出接口,以及面向城市快速路交通仿真构建相应的数据库与仿真图层进行了设计与开发。本文提出了GIS和交通仿真相结合的建模思想,实现了该仿真模型的部分功能,拓宽了交通仿真的应用领域。     

一次性构建约束Delaunay三角网的三维显示

本文主要介绍了一次性构建约束Delaunay三角网算法的具体步骤,在VC 6.0编程环境中利用该算法对大量离散数据点进行三维建模,并结合OpenGL对三角网模型进行三维显示。     

基于属性识别理论的快速路交通安全态势评估方法研究

城市快速路是城市道路交通系统的骨架,在城市路网交通负荷总量中承担了很大的比例,而城市快速路网的安全水平将直接影响了城市快速路网的通行效率和服务水平。因此,对城市快速路网交通安全态势进行实时评估,可以为城市道路交通管理和决策提供重要参考依据。基于态势感知和预测理论,通过对交通安全态势影响因素分析,构建了比较合理、全面的快速路网交通安全态势评估指标体系,提出了基于属性识别理论的快速路网交通安全态势评估模型。该模型可以应用于不同城市、不同时段的快速路网体系,最后结合实例对某城市快速路交通安全态势进行评估。     

关键交叉口优化对路网运行效率的影响研究

随着机动车保有量的增加,城市路网拥堵情况日益严重。交叉口作为城市路网的咽喉,其服务水平直接影响到整个路网的运行效率。以重庆市民族路-新华路路口为例,基于现场交通调查数据,明确交叉口的现存问题,采用Synchro(设计软件)对该路口进行建模分析。通过优化信号配时和车道功能划分后,交叉口延误降低了71.6%,服务水平从D提升至B。同时,采用VISSIM(仿真软件)对重庆市渝中区解放碑商圈整体路网和该关键交叉口影响的区域路网进行建模分析,并对路网优化前后的车辆运行状况进行对比。结果表明,通过优化,影响区域路网的平均延误下降了17.74%,平均行车时间下降了13.46%,平均停车次数下降了17.18%,尾气排放也有所减少,关键路口优化对路网运行效率的提升作用明显。     

基于OpenGL的隧道三维建模

根据隧道的设计数据,避车洞的尺寸,利用OpenGL三维建模平台,通过多种建模方法成功地实现了带避车洞的隧道三维可视化。隧道中钢轨、枕木、道渣等三维模型的构建,使得隧道的三维模型更加直观、准确生动,从而增加了隧道三维模型的实用性。     

实景三维技术在道路规划中的应用

随着实景三维技术不断推进发展,将基于倾斜摄影技术获得的实景三维数据集成在集景三维平台中,可实现道路快速三维建模,再通过叠加空间管控要素、现状限制因素等,实现了规划的三维可视化分析。以仙马湖组团路网优化研究为例,验证了基于实景三维路网优化方法的可行性,使规划路网与地形贴合更好,与现状控制因素协调更优,与河道水系亲水更佳,避免了城市建设大挖大填,取得了良好的生态效益和经济效益,践行了绿色生态发展理念。     

基于脆弱性的灾后路网修复优化

路网是实施救援活动的基础,给出了基于模拟和航拍技术与GIS结合的2种灾后路网状态识别方法,提出了路网脆弱性评价指标,构建了路网修复的双层规划模型,并给出了模型的求解优化算法,最后对成都市温江区中心城区的部分路网进行了实例分析。     

基于GIS的BIM技术在路网优化设计中的应用研究

传统设计技术在路网优化设计项目中存在处理数据烦琐易错、二维表达不够直观等问题。针对传统技术存在的问题,提出了基于GIS的BIM技术路网优化设计方法,GIS技术提供整个空间的三维可视化分析,极大地改善了BIM技术对外部环境信息分析不足的问题。以唐桂新城路网优化为例,使用GIS与BIM技术对该路网进行优化设计,按照"模拟—评估—反馈—优化"的渐进式优化思路,实现了优化后的路网与地形、周边地理环境、现状水系的结合更为合理,取得了良好的经济效益与环境效益。     

信息诱导对降级路网运行效率的影响

为考察信息对降级路网运行效率的影响,将出行者根据有无ATIS接收装置划分两类。采用路网混合均衡建模方法构建了信息影响下的混合均衡变分不等式模型,并设计了模型求解的启发式算法。采用一个测试网络开展了仿真研究。结果表明,无论路网降级程度大小,要想使路网运行效率维持在较高水平,ATIS的市场渗透率和提供信息的质量水平都应控制在一个合理的范围内。     

突发拥挤条件下城市道路网脆弱性识别

为了量化突发拥挤导致的城市路网的脆弱性变化,首先采用原始法对路网进行了拓扑,选取连通度与网络效率等路网特性指标从中观层面完成了路网的鲁棒性分析,进而生成了对路网鲁棒性有显著影响的改进路网。然后考虑改进路网中突发拥挤路段的排队容量限制,以路网总阻抗变化量为脆弱性识别指标,构建了含通过能力约束的交通网络配流模型。最后设计了Lagrange乘子算法并进行了算例验证。结果表明:基于脆弱性指标的模型能有效识别路网脆弱性,而突发拥挤导致的路段失效将直接导致路网总阻抗的变化并影响整个路网的鲁棒性;与无约束条件下完成的网络配流结果相比,该模型降低了对城市路网络脆弱路段误判的可能性,效果良好。     

路网运行管理系统的数据协同与应用研究

互联网+、大数据、云计算、移动互联和人工智能等新技术的发展及应用,加快了我国交通信息化的发展。本文基于贵州省交通云的路网运行管理系统,研究了路网运行中跨部门、跨行业和跨区域数据的协同与应用,构建了以多源数据采集、数据汇聚共享、数据建模应用为核心的整体策略,重点研究基础指标分析、事件生成和事件评估处理的三级数据建模体系架构,并以路段拥堵模型为例对本文数据协同与应用的实现作了分析。     

基于移动检测技术的城市路网拥挤预测模型

提出了一种新的基于移动检测技术、神经网络和模糊判断方法的城市路网动态交通拥挤预测模型.首先构建一个3层BP神经网络模型判断路网实时交通流状态,并应用实地移动检测数据和视频数据获取BP神经网络训练样本并对其进行训练;然后结合路网静态拓扑结构,应用多重模糊推理,对路段发生交通拥挤的发生可能性、拥挤程度和形成时间做出预测.现场实测数据表明,该模型具有良好的预测效果.     

三维GIS与公路CAD的集成

为促进三维GIS在公路规划、设计、建设与管理等各个阶段的应用,系统地研究了三维GIS与公路CAD的集成方法。首先,针对公路CAD中的路线三维模型与构造物实体模型,分析了三维GIS与公路CAD中数据的集成,进而研究了公路三维GIS的一体化数据组织管理;然后,从三维模型的简化入手,研究了海量数据情况下,公路三维GIS的实时动态可视化技术,并在此基础上,提出了公路三维GIS的体系结构模型;最后,探讨了公路三维GIS在公路路线设计和辅助决策管理等相关方面的应用前景。     

融合POI大数据空间分析的路网布局方法研究

道路网络形态及线路布局对促进城市空间格局拓展优化具有重要意义.提出一种基于节点重要度、交通区位线等传统方法基础上融合空间大数据分析的路网布局方法,首先通过Python语言平台及网络爬虫算法抓取规划区内的开源POI(兴趣点)数据,利用GIS空间计算分析城市空间和节点态势,然后融合多源数据识别交通走廊(交通区位线),最后结合国土空间结构提出路网布局形态和协调布局方案.以佛山市快速路网规划为例,结果表明方法融合POI大数据空间分析,定量与定性相结合,能够对传统方法进行有效的数据弥合.