城市道路三维参数化建模平台设计与研究

目前通过摄影测量、激光雷达等技术构建三维城市路网模型存在成本和效率约束,该文利用现有的GIS路网数据进行城市道路三维参数化建模,实现大场景二维GIS城市路网数据快速构建成三维模型,建模效率相比传统手工方式明显提升。同时,利用OpenGL开发了建模平台并选取了北京市某区域进行验证,取得了良好的效果。     

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。     

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。     

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。     

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。     

Google Earth在公路工程三维仿真模型中的应用研究

通过对Google Eeath软件三维可视化模型的研究,利用其API及KML二次开发接口,实现快速提取中桩及横断数据,构建路基、路面、桥涵、隧道及标线等工程三维模型,结合其提供的三维地形及影像效果,制作出精美的工程三维模型及动态漫游,实现工程设计的高度仿真,成果可用于工程设计及建设的各个阶段。     

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...     

上海市道路合杆整治工程创新实践

随着城市快速发展,城市道路的功能不断提升。道路侧提示设施和感知设备数量不断增多,随之带来了街头杆件林立等一系列问题。在城市精细化管理的背景下,推进道路杆件及相关设施的集约化建设以及规范化设置,构建和谐有序的城市道路空间,塑造城市景观风貌,已成为当前迫切需要解决的问题。分析了上海市市区街区道路杆件现状,提出了实现多杆合一的综合杆等设备,并对设计以及具体实施作了相关介绍,为城区道路合杆提供参考。     

一种快速建立道路整体模型的方法

在系统分析了现有的道路三维模型构建方法的基础上,提出了一种将道路设计面模型与地形表面模型融为一体的整体模型构建方法,该方法基于约束Delaunay三角网内插入点和约束边的理论,利用逐点插入算法原理和Windows文件映射技术,快速实现了道路设计面与地形表面的整体建网。应用道路整体模型可以实现道路景观的三维漫游,评价三维立体线形以及与周围地形的配合情况。     

基于矢量道路栅格化的海量浮动车数据快速处理

针对海量浮动车数据特点和快速处理要求,提出了一种基于矢量道路地图栅格化的海量浮动车数据方法,该算法的关键是矢量道路栅格化过程中包括了道路缓冲区和属性信息。道路缓冲区的宽度由一个与浮动车数据位置误差和道路宽度相关的置信区域决定;矢量道路缓冲区转换成栅格图后,栅格图中像素的位置对应着实际地理坐标,而像素值的灰度值表示道路的等级、名称、编号等属性或方向等信息;然后将海量浮动车数据与栅格道路地图进行叠加处理。这种方法不仅可以精确地计算出城市道路地图坐标系与浮动车数据坐标系之间的变换参数,而且还能够快速地获取区域路网以及特定道路的行驶速度。最后,通过超过一千万个真实的武汉市浮动车数据,并与经典的浮动车数据处理算法进行比较,验证了矢量道路栅格化方法处理海量浮动车数据的可行性和有效性。     

一种快速建立道路整体模型的方法

在系统分析了现有的道路三维模型构建方法的基础上,提出了一种将道路设计面模型与地形表面模型融为一体的整体模型构建方法,该方法基于约束Delaunay三角网内插入点和约束边的理论,利用逐点插入算法原理和Windows文件映射技术,快速实现了道路设计面与地形表面的整体建网.应用道路整体模型可以实现道路景观的三维漫游,评价三维立体线形以及与周围地形的配合情况.     

基于AutoCAD．DXF的道路网络模型的研究

在Visual C 6.0编译环境下,采用计算机辅助设计AutoCAD技术结合C 语言,设计了城市路网模型.首先利用CAD技术绘制了交通地图,以DXF文件的形式保存起来;然后用Visual C 编译器实现了道路网络模型的开发.快速、准确地建立了道路网络模型.     

基于大规模浮动车数据的城市道路网复杂度分析

针对现有浮动车技术应用研究中缺乏道路网络复杂度的定量分析,引入置信点的概念,提出了一种基于大规模浮动车数据的城市路网复杂度分析方法.利用该方法统计了路网中各路段的置信点分布情况和置信点的平均匹配距离,建立了城市路网复杂度模型.结合浮动车数据的预处理,提出了城市路网复杂度的分析流程.以广州市为例,分析了广州市全局路网和4类典型城市道路代表路段的复杂度.对于地图匹配算法实证研究中的指定路径,具体分析了其各组成路段的复杂度及其主要影响因素.     

面向事故数据库应用的道路交叉口数据模型

针对传统的道路交叉口缺乏精确描述方法,不利于在计算机上构建合理数据模型的不足,提出了一种形式化描述道路交叉口的方法,给出了一个概念性的道路交叉口模型,应用面向对象技术为上述道路交叉口的形式化描述模型进行数据建模.并给出了交叉口数据模型的一种数据库实现方法.这一道路交叉口数据模型为完整的路网建模提供了基础,比较符合交通事故数据库对路网数据模型的需求,并在广州市交通事故数据库管理系统中得到初步应用.     

基于流量和出租车GPS数据的城市道路网络宏观基本图

为把握城市宏观交通状况,发掘城市道路网络交通流内在特性,从而达到缓解日益严峻的交通问题的目的,对交叉口流量和出租车GPS两类数据进行数据融合,运用宏观基本图(MFD)和广义宏观基本图(GMFD)在城市道路网络中的存在性以及二者之间存在的差异,以路网平均车辆数、路网通行能力和密度分布为指标来描述MFD和GMFD,并提出一种利用路段流量和出租车GPS数据拟合得到MFD和GMFD的方法,发现路网中密度的不均匀分布是导致路网通行能力不高的原因.针对由长沙市13个道路交叉口组成的区域路网,分别计算出分小区和分路段的MFD特征值,提出了根据存储空间能力(即临界路网平均车辆数的大小)对拥堵路网进行合理分流的方法,实现高峰时期拥堵路段的路径诱导以及路网通行能力的最大化.     

基于设计数据的道路三维动态建模

针对传统道路设计方法无法快速展示道路三维效果的缺点,本文研究了一种利用道路设计数据快速动态建立三维道路模型的方法,并通过OpenGL实现了道路三维动态建模的过程.该方法可以将设计成果从二维的图纸空间升入三维空间立体,对道路设计和辅助决策等具有重要的意义.     

Google Earth在航标监控系统中的应用

以南京大胜关桥区航标灯系统为例,在Google Earth的三维显示平台基础上,利用Sketch Up三维建模并结合动态生成和加载KML、KMZ文档,实现Google Earth动态显示.当航标遥测信息经TCP协议传入TCP服务器(同时也是Google Earth显示端)后,同数据库中的原有数据一起动态生成KML、KMZ文档,再调用Google Earth API将其刷新到Google Earth上,实现了航标监控系统的动态三维显示.     

Multigen Creator与HintCAD结合的道路地形三维建模

为解决道路模型与地形模型的无缝结合,以拟建道路所在的地形为研究区域,根据道路建模要求较高的实时性、精确性和真实感的特点,分析了三维仿真建模软件与道路专业设计软件结合使用的方法和技术,提出了不同软件之间模型源数据转换方法,构建了拟建道路地形的整体模型.实践证明,此方法建立的三维仿真模型符合工程规范和标准的要求,具有可行性.     

集成理论在城市道路景观设计中的应用

道路景观系统是城市系统的重要组成部分,在道路景观实践过程中,由于建造时序的不同,导致我国城市道路"景观破碎、缺乏集成","豪华奢侈,脱离实际"。鉴于此,该文在深入分析城市道路景观建设目标的基础上,从系统范畴的角度探讨了一种"集成"的道路景观设计理念,为城市道路景观建设提供了一种新思路。     

公路实时三维可视化系统构架

基于公路CAD研究成果以及计算机图形学领域的最新发展,提出高性能、高扩展性的公路实时三维可视化系统构架,讨论了地形原始数据的预处理、地表三维建模、道路三维建模、道路模型与地形模型的实时整合、景观及附属设施三维建模、高效的场景管理、地形层次细节模型等功能设计与软件实现技术,并采用设计模式设计了类之间的组织模型,利用C 和DirectX 9.0c开发了公路实时三维可视化原型系统。最后依托实际工程项目对原型系统进行了测试和验证,实现了实时三维可视化手段对公路设计过程的支持以及对设计成果进行实时评价的目的。