[發(fā)明專利]一種交通標(biāo)志標(biāo)線智能設(shè)計系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210581849.3
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103065009A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 班曉娟;徐盛義;羅義學(xué);王灝;吳狄;劉旭;蘇紅帆;林偉權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機自動化輔助設(shè)計領(lǐng)域，特別是指一種交通標(biāo)志標(biāo)線智能設(shè)計系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

城市公路交通在我國國民經(jīng)濟的發(fā)展中占舉足輕重的地位，為城市經(jīng)濟的高速發(fā)展提供了便利的物流支持，也為城市規(guī)模的擴大和城鄉(xiāng)一體化進程提供了一個很好的交通支持。而公路交通標(biāo)志標(biāo)線的正確設(shè)置是公路交通設(shè)計的一個重點環(huán)節(jié)。

城市道路交通標(biāo)志標(biāo)線系統(tǒng)的發(fā)展較慢，從內(nèi)容上看，標(biāo)志標(biāo)線系統(tǒng)普遍信息不足或過載；從標(biāo)志標(biāo)線的設(shè)置上看，道路分級標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)志版面大小以及標(biāo)志標(biāo)線采用的支撐形式、規(guī)格不統(tǒng)一；從標(biāo)志標(biāo)線布局來看，現(xiàn)狀標(biāo)志標(biāo)線系統(tǒng)缺乏系統(tǒng)性。因此，完善城市交通標(biāo)志標(biāo)線設(shè)計系統(tǒng)是一個亟待解決的問題。

目前交通標(biāo)志標(biāo)線的設(shè)置遵從交通部公路科學(xué)研究院GB5768-2009標(biāo)準(zhǔn)，由人工根據(jù)道路路面實地勘測圖進行手工設(shè)計。在這種人工手動設(shè)計標(biāo)志標(biāo)線設(shè)置方案的情況下，因為各種人為因素很容易出現(xiàn)設(shè)計遺漏、設(shè)計缺陷和設(shè)計錯誤等情況，而且對這種人工手動設(shè)計的標(biāo)志標(biāo)線設(shè)置方案的復(fù)查工作也將耗費大量時間。同時，目前道路設(shè)計均為二維平面，而現(xiàn)實中道路、道路兩旁環(huán)境因素、以及各種公路交通的標(biāo)志標(biāo)線是存在于三維環(huán)境中的。這使得設(shè)計完成的道路在實際建造完工前，都無法有一個真實的直觀的認(rèn)識，對道路標(biāo)志標(biāo)線設(shè)計中可能出現(xiàn)的設(shè)計問題以及道路兩旁的環(huán)境因素對道路標(biāo)志標(biāo)線的影響都不能及早發(fā)現(xiàn)和糾正。

計算機自動化輔助技術(shù)作為一種新型技術(shù)在各個行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，其對于處理各種大量信息數(shù)據(jù)以及輔助設(shè)計人員進行正確的設(shè)計和決策方面有著無錯誤、速度快、成本低的許多優(yōu)點，所以非常適合用于處理交通標(biāo)志標(biāo)線的設(shè)計和設(shè)置。目前國內(nèi)還尚無根據(jù)道路路面實地勘測圖自動化生成交通標(biāo)志標(biāo)線設(shè)置方案的計算機自動化輔助系統(tǒng)。同樣，使用計算機圖形學(xué)技術(shù)，能完成道路的三維仿真和道路周圍環(huán)境的虛擬現(xiàn)實重現(xiàn)，結(jié)合自動設(shè)計的道路標(biāo)志標(biāo)線設(shè)置方案，能讓交通管理人員對設(shè)計人員設(shè)計出來的道路標(biāo)志標(biāo)線設(shè)置方案有一個更直觀認(rèn)識。因此，將計算機自動化輔助交通標(biāo)志標(biāo)線設(shè)計和道路及周圍環(huán)境的虛擬現(xiàn)實仿真兩者有機的結(jié)合起來，不僅是對交通標(biāo)志標(biāo)線設(shè)計工作的簡化，也對道路交通建設(shè)有著重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供交通標(biāo)志標(biāo)線的智能輔助設(shè)計系統(tǒng)，使交通管理人員可以很方便地實時驗證CAD圖紙的正確性，在設(shè)計過程中為標(biāo)志標(biāo)線設(shè)計人員提供一個快速、準(zhǔn)確、方便的設(shè)計數(shù)據(jù)支持和參考方案支持，以三維顯示的方式為實際路面標(biāo)志標(biāo)線的設(shè)置提供一個準(zhǔn)確而可行的參考方案。

對于交通標(biāo)志標(biāo)線智能設(shè)計的方法來說，上述技術(shù)問題是這樣加以解決的，建立交通標(biāo)志標(biāo)線智能設(shè)計的系統(tǒng)，包括：

該系統(tǒng)采用了MVC（Model-View-Controller）結(jié)構(gòu)模式，分別代表了模型層（ModelLayer）11：用于操作和修改CAD圖的一系列核心業(yè)務(wù)規(guī)則。視圖層（ViewLayer）12：從模型那里獲得數(shù)據(jù)并制定這些數(shù)據(jù)如何表現(xiàn)。當(dāng)模型變化時，視圖負(fù)責(zé)維持?jǐn)?shù)據(jù)表現(xiàn)的一致性。視圖同時將用戶要求告知控制器?？刂茖樱–ontrollerLayer）13：負(fù)責(zé)對來自視圖層的用戶要求進行解釋，并把這些要求映射成相應(yīng)的行為，這些行由模型層（ModelLayer）11負(fù)責(zé)實行。

具體模塊如下：

分析模塊21，用于將用戶指定的DXF（CAD繪圖數(shù)據(jù)交換格式）格式文件進行轉(zhuǎn)化，將DXF格式文件轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)清晰的XML格式文件，將DXF格式文件中組成交通道路圖的數(shù)據(jù)（包括點、線、多線段、矩形、圓弧、文本等信息）篩選出來，完成對CAD圖中數(shù)據(jù)特征的提取。其中具體的步驟是：

步驟1、將CAD文件交給預(yù)處理模塊211進行解析，提取組成交通道路圖的點、線、多線段、矩形、圓弧、文本等數(shù)據(jù)，去除不需要的數(shù)據(jù)（包括標(biāo)注等數(shù)據(jù)）。

步驟2、預(yù)處理模塊211處理后的數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)讀取模塊212處理，然后輸入給XML轉(zhuǎn)換模塊213。

步驟3、用XML轉(zhuǎn)換模塊213轉(zhuǎn)換成XML文件。

這樣可以完成對CAD圖的數(shù)據(jù)讀取，去除不需要的數(shù)據(jù)，減小程序的開銷，提高程序的效率；同時轉(zhuǎn)換成XML文件，使得讀取更方便更通用化，從而有利于系統(tǒng)功能的擴展。

識別模塊31，結(jié)合DXF格式文件的結(jié)構(gòu)特點以及交通部公路科學(xué)研究院GB5768-2009標(biāo)準(zhǔn)的要求，對分析模塊處理后的圖像數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)提取，組合成描述原CAD圖像中交通標(biāo)志標(biāo)線的數(shù)據(jù)，將所有的信息（包括位置信息和對應(yīng)的標(biāo)志標(biāo)線種類信息）傳遞給知識獲取模塊。