[發(fā)明專利]基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助仿真的道路交通智能設(shè)計(jì)平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010982820.0
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112084719B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 漆亮;林永勝;陳云勇;汪昭宇;胡曉紅
• 申請（專利權(quán)）人: 招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06T17/00;G06F3/01;G06F111/06
• 代理公司: 重慶鼎慧峰合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50236
• 代理人: 安莉

本發(fā)明提供一種基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助仿真的道路交通智能設(shè)計(jì)平臺；包括：平臺配置組件、模型導(dǎo)入組件、CAD場景編輯組件、CAE實(shí)時(shí)仿真組件、場景可視化組件、場景發(fā)布組件、VR虛擬現(xiàn)實(shí)組件、AI輔助設(shè)計(jì)組件；CAD與CAE通過內(nèi)存讀取進(jìn)行動態(tài)聯(lián)動，應(yīng)用實(shí)時(shí)渲染、三維模型編輯及AI仿真技術(shù)，將道路設(shè)計(jì)與驗(yàn)證同步進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)CAD+CAE+AI一體化。本發(fā)明可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的道路交通工程方案設(shè)計(jì)與工程交通性能仿真脫節(jié)，影響道路交通工程方案設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及道路交通設(shè)計(jì)和仿真技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助仿真的道路交通智能設(shè)計(jì)平臺。

背景技術(shù)

目前在進(jìn)行道路交通規(guī)劃時(shí)，通常的做法是根據(jù)設(shè)計(jì)資料，在CAD軟件中進(jìn)行道路交通設(shè)計(jì)，然后在CAE軟件中進(jìn)行道路交通仿真，再將仿真結(jié)果進(jìn)行展示，以輔助制定道路交通的規(guī)劃方案。Autodesk公司及Bentley公司的軟件作為CAD行業(yè)代表，VISSIM和TransCAD等專業(yè)仿真軟件作為CAE行業(yè)代表，因?yàn)槭苤朴诨A(chǔ)數(shù)據(jù)格式差異，CAD和CAE相互間具有融合的天然屏障。CAE由于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化繁瑣，設(shè)計(jì)習(xí)慣及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重不符，導(dǎo)致在我國道路交通的設(shè)計(jì)方面使用較少。

現(xiàn)有技術(shù)CN110379014A提供了一種基于BIM+VR技術(shù)的交互式道路仿真方法及平臺，首先進(jìn)行三維模型的重構(gòu)，將CAD道路圖紙導(dǎo)入U(xiǎn)E4引擎，并將CAD道路圖紙中不同格式的三維多邊形網(wǎng)格模型通過UV坐標(biāo)系進(jìn)行三維模型的重構(gòu)；然后將重構(gòu)后的三維模型與衛(wèi)星地圖進(jìn)行貼合；根據(jù)道路場景中的用途和目的進(jìn)行場景渲染，形成不同的場景模型，并利用全局光照實(shí)時(shí)運(yùn)算場景光源并進(jìn)行光源調(diào)節(jié)；最后通過VR設(shè)備以交互的形式對場景進(jìn)行體驗(yàn)，并進(jìn)行改善調(diào)節(jié)。上述技術(shù)方案可以利用實(shí)時(shí)全局光照實(shí)時(shí)運(yùn)算場景光源互動調(diào)節(jié)，提升場景真實(shí)感。在VR設(shè)備的幫助下，結(jié)合擬真的環(huán)境，通過全景沉浸式交互體驗(yàn)，使參與者有一種身臨其境的駕駛感，從而對道路場景方法進(jìn)行沉浸式審視，真正地從道路使用者角度感受設(shè)計(jì)成果。

但是，上述技術(shù)方案僅僅是將BIM和CAE在同一個(gè)軟件平臺里進(jìn)行了整合，沒有引入CAD，道路交通工程的方案設(shè)計(jì)與工程交通性能的仿真依舊是脫節(jié)的，會影響道路交通工程方案的設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助仿真的道路交通智能設(shè)計(jì)平臺，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的道路交通工程方案設(shè)計(jì)與工程交通性能仿真脫節(jié)，影響道路交通工程方案設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率的技術(shù)問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，提供了一種基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助仿真的道路交通智能設(shè)計(jì)平臺；

在第一種可實(shí)現(xiàn)方式中，設(shè)計(jì)平臺包括：

平臺配置組件，用于設(shè)定平臺參數(shù)，完成系統(tǒng)初始化；還用于配置運(yùn)行過程中需要讀入的段落信息；

模型導(dǎo)入組件，用于解析導(dǎo)入原始模型，轉(zhuǎn)換為平臺自身格式并進(jìn)行信息分類；

CAD場景編輯組件，用于實(shí)現(xiàn)場景模型的幾何信息與信息屬性編輯，包括主體編輯、附屬設(shè)施編輯；

CAE實(shí)時(shí)仿真組件，用于實(shí)現(xiàn)場景交通元素實(shí)時(shí)模擬，包括機(jī)動車仿真子系統(tǒng)、非機(jī)動車仿真子系統(tǒng)、人群仿真模擬子系統(tǒng)；

場景可視化組件，用于通過實(shí)時(shí)渲染管線對場景實(shí)現(xiàn)三維展示，包括信息點(diǎn)子系統(tǒng)、天氣子系統(tǒng)、模型庫子系統(tǒng)；

場景發(fā)布組件，用于對生成的場景進(jìn)行存儲、場景發(fā)布、圖表生成，包括存儲子系統(tǒng)、發(fā)布子系統(tǒng)、圖表子系統(tǒng)；及

VR虛擬現(xiàn)實(shí)組件，用于結(jié)合實(shí)時(shí)渲染管線與VR設(shè)備接口，實(shí)現(xiàn)虛擬瀏覽與虛擬駕駛功能，包括虛擬瀏覽子系統(tǒng)、虛擬駕駛子系統(tǒng)。