[發明專利]交互式道路交叉口優化設計系統

在審

• 申請號: 202011216566.X
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112464415A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 張存保;沈繼超;曾榮;陳峰
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/20;G06F3/01
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 劉琳;馮超

本發明涉及交通設計技術領域，尤其涉及交互式道路交叉口優化設計系統，包括：相互連接的硬件設備和系統模塊；所述硬件設備，包括：道路移動測量系統和VR頭顯；所述道路移動測量系統，用于采集交叉口的實景數據，生成三維建模數據庫；所述系統模塊，用于根據三維建模數據庫，針對交叉口進行三維建模，得到交叉口設計模型；所述VR頭顯，用于在虛擬環境中對交叉口設計模型仿真顯示，并針對三維建模數據庫和交叉口設計模型與用戶進行數據交互。本發明操作簡單，避免用戶掌握多個軟件，在設計道路交叉口的過程中，為用戶提供良好的交互設計體驗。

技術領域

本發明涉及交通設計技術領域，尤其涉及交互式道路交叉口優化設計系統。

背景技術

目前的交通仿真通常是依靠Vissim等交通仿真軟件進行，但這類軟件沒有很好的環境代入感，且仿真結果和現實對比總會有些許出入，在對交叉口設計方案進行修改時往往還要使用Autocad等軟件來完成。不難發現在傳統交叉口設計過程中，用戶需要掌握多個軟件才可以更好的對交叉口進行優化設計，大大降低了設計效率，提高了設計成本。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供的交互式道路交叉口優化設計系統，其操作簡單，避免用戶掌握多個軟件，在設計道路交叉口的過程中，為用戶提供良好的交互設計體驗。

本發明提供的交互式道路交叉口優化設計系統，包括：相互連接的硬件設備和系統模塊；

所述硬件設備，包括：道路移動測量系統和VR頭顯；

所述道路移動測量系統，用于采集交叉口的實景數據，生成三維建模數據庫；

所述系統模塊，用于根據三維建模數據庫，針對交叉口進行三維建模，得到交叉口設計模型；

所述VR頭顯，用于在虛擬環境中對交叉口設計模型仿真顯示，并針對三維建模數據庫和交叉口設計模型與用戶進行數據交互。

進一步地，所述交叉口設計模型，包括：交叉口場景模型和交叉口交通模型；

所述系統模塊，包括：

交叉口現狀場景生成模塊，用于根據三維建模數據庫，對交叉口場景進行三維建模，得到交叉口場景模型；所述交叉口場景模型，包括：目標交叉口模型、環境設施模型、車輛模型和行人模型；

交叉口優化設計模塊，用于根據三維建模數據庫，對交叉口交通進行三維建模，得到交叉口交通模型；所述交叉口交通模型，包括：道路模型、交通標線模型和交通安全管理設施模型；

所述交叉口優化設計模塊與交叉口現狀場景生成模塊相連。

更進一步地，所述交叉口現狀場景生成模塊，包括：

目標交叉口再現單元，用于在虛擬環境中再現或新建目標交叉口模型；

環境設施輸入單元，用于為對應目標交叉口模型匹配環境設施模型；

車輛行人輸入單元，用于為對應目標交叉口模型匹配車輛模型和行人模型；

所述目標交叉口再現單元、環境設施輸入單元和車輛行人輸入單元相互連接。

再進一步地，所述車輛模型，包括：車輛跟馳模型、車輛換道模型和車輛產生模型；所述車輛跟馳模型為Herm模型，表達式為：

公式中(1)，α為加速度，v為車速，下標“前”、“后”表示前車和后車,α、β、γ分別表示加速跟車及減速跟車時的參數，g為車輛前方凈空。

還進一步地，所述車輛換道模型表達式為：