[發明專利]一種基于特征點的路網一體化豎向優化方法

在審

• 申請號: 201410623719.0
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN104392026A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 何興富;陳翰新;薛梅;陳良超;胡章杰;李響;唐相楨
• 申請（專利權）人: 重慶市勘測院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于特征點的路網一體化豎向優化方法,其特征在于包括以下步驟：

步驟一、獲取路網初始狀態下特征點信息，所述特征點信息包括道路變坡點特征點信息和/或交叉口特征點信息；

步驟二、根據所述特征點標高的改變，分析路網中受影響的道路，生成受影響道路列表和/或分析路網中受影響的交叉口，生成受影響交叉口列表；

步驟三、調整所述受影響道路列表中的道路和/或調整所述受影響交叉口列表中的交叉口；

調整所述受影響道路列表中的道路按以下步驟進行：

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，其特征點的類型是否為變坡點，當其為變坡點時執行步驟A3，否則執行步驟A6；

A3、獲取步驟A1選出的道路的所有豎曲線，并選出步驟A1選出的道路的所有受影響的豎曲線：

依次判斷特征點是否位于豎曲線內部，當步驟A1選出的道路的特征點位于豎曲線內部時，則該豎曲線為受影響的豎曲線；；

A4、設定步驟A1選出的道路的受影響的豎曲線為VC，計算特征點調整后VC的變坡點標高：

B1、設定VC的初始變坡點標高為H₀，VC在道路的位置為K_vc；

B2、設定特征點的標高變化值為△H；設定特征點調整后VC的變坡點標高為H₁，計算H₁＝H₀+△H得到特征點調整后VC的變坡點標高；

A5、調整VC的前坡度和后坡度，然后結束；

當從道路起點到VC之間存在豎曲線時，取道路起點到VC之間距離VC最近的豎曲線變坡點標高為VC的前變坡點標高，否則取道路起點標高為VC的前變坡點標高，設定VC的前變坡點標高為H_s，設定H_s在道路中的位置為K_s；

設定待調整的VC前坡度為I₁，計算I₁＝(H₁–H_s)/(K_vc-K_s)得到待調整的VC前坡度；將VC的前坡度更新為I₁；

當從VC到道路終點之間存在豎曲線時，取VC到道路終點之間距離VC最近的豎曲線變坡點標高為VC的后變坡點標高，否則取道路終點標高為VC的后變坡點標高，設定VC的后變坡點標高為H_e，設定H_e在道路中的位置為K_e；

設定待調整的VC后坡度為I₂，計算I₂＝(H_e–H₁)/(K_e-K_vc)得到待調整的VC后坡度；將VC的后坡度更新為I₂；

A6、判斷特征點是否位于道路豎曲線內；當特征點位于一個豎曲線內時，返回執行步驟A4；否則執行步驟A7；

A7、設定特征點在所選道路中的位置為K_t，標高為H_t；在特征點處創建一個豎曲線VC₁，并將其添加到所選道路中；

所述VC₁各項參數確定過程如下：設定VC₁變坡點高為H_t、VC₁的曲線半徑為300；計算得到VC₁的前變坡度和后變坡度：

當從道路起點到VC₁之間存在豎曲線時，取道路起點到VC₁之間距離VC₁最近的豎曲線變坡點標高為VC₁的前變坡點標高，否則取道路起點標高為VC₁的前變坡點標高，設定VC₁的前變坡點標高為H_s1，設定H_s1在道路中的位置為K_s1；

設定待調整的VC₁前坡度為I₁₁，計算I₁₁＝(H_t–H_s1)/(K_t-K_s1)得到待調整的VC₁前坡度；將VC的前坡度更新為I₁；

當從VC₁到道路終點之間存在豎曲線時，取VC₁到道路終點之間距離VC₁最近的豎曲線變坡點標高為VC₁的后變坡點標高，否則取道路終點標高為VC₁的后變坡點標高，設定VC₁的后變坡點標高為H_e1，設定H_e在道路中的位置為K_e1；

設定待調整的VC₁后坡度為I₂₁，計算I₂＝(H_e1–H_t)/(K_e1-K_t)得到待調整的VC₁后坡度；將VC1的后坡度更新為I₂₁；

調整所述受影響交叉口列表中的交叉口按以下步驟進行：

C1、從所述受影響交叉口列表中取出一個交叉口；

C2、依次提取通過交叉口的道路，根據當前狀態下豎曲線參數，計算交叉口位置K_c處的新標高，并將其分別記為H₁,H₂,……，H_n，n為通過交叉口的道路數，n≥1；

道路上任意一點K的標高H_n，按其下式進行計算：

H_n＝H_v+D*I_v+2*x²/R_v

其中：H_v為位于K點之前一條豎曲線的變坡點高，如果K點之前沒有豎曲線，則取位于K點之后的第一個豎曲線的變坡點高；

D為K點到位于K點之前一條豎曲線的距離，如果K點之前沒有豎曲線，則取K點到位于K點之后的第一個豎曲線的距離；

I_v為位于K點之前一條豎曲線的后坡坡度，如果K點之前沒有豎曲線，則取位于K點之后的第一個豎曲線的前坡坡度，并將I_v反號；

x為K點到位于K點之前一條豎曲線的豎曲線起點的距離，當K點之前沒有豎曲線時，則取K點到位于K點之后的第一個豎曲線的豎曲線起點的距離；當x大于豎曲線的長度時，則x取0，此時R取任意非0值；

R為位于K點之前一條豎曲線的半徑，如果K點之前沒有豎曲線，則取位于K點之后的第一個豎曲線的豎曲線半徑；

如果道路沒有豎曲線，則H_v取道路起點高，D取K_c到道路起點的距離，I_v為道路起點到道路終點的坡度，x取0，R取任意非0值；

C3、取H₁，H₂，……，H_n的算術平均值作為交叉口的新標高。