[發(fā)明專(zhuān)利]一種公路橫斷面線批量生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110785974.5
• 申請(qǐng)日: 2021-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113486430B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瑩;汪詩(shī)奇;聞平;楊勇喜;楊彥梅;汪松;呂孟;謝飛;李澤邦;莽燕
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/13
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/13
• 代理公司: 昆明盛鼎宏圖知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 53203
• 代理人: 王輝

1.一種公路橫斷面線批量生成方法，其特征在于，所述的方法包括如下步驟：

步驟1，收集公路設(shè)計(jì)中心線數(shù)據(jù)，解析出中心線節(jié)點(diǎn)序列；

步驟2，計(jì)算各節(jié)點(diǎn)處里程值，得到節(jié)點(diǎn)里程序列；

步驟3，設(shè)定橫斷面里程參數(shù)文件格式；

步驟4，解析橫斷面里程參數(shù)文件，得到每一里程處的里程值、左端偏移、右端偏移，形成里程參數(shù)集合；

步驟5，根據(jù)里程參數(shù)以及設(shè)計(jì)中心線計(jì)算各里程處的斷面線中點(diǎn)、左端點(diǎn)及右端點(diǎn)坐標(biāo)；

步驟6，按照里程值分別對(duì)各里程的斷面線中點(diǎn)、左端點(diǎn)和右端點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行保存；

所述的步驟1：收集公路設(shè)計(jì)中心線數(shù)據(jù)，解析出中心線節(jié)點(diǎn)序列D_s，具體步驟為：

(1)收集DXF格式的公路設(shè)計(jì)中心線數(shù)據(jù)；

(2)利用dxflib庫(kù)讀取公路設(shè)計(jì)中心線數(shù)據(jù)文件，解析出中心線各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)(x,y)以及凸度參數(shù)；

(3)確定公路設(shè)計(jì)中心線起始點(diǎn)及起始里程l₀，按照起止順序?qū)?jié)點(diǎn)進(jìn)行排序，形成中心線節(jié)點(diǎn)序列D_s{D_s|p_i(x_i，y_i，0，bulge_i)∈D_s}；

所述的步驟2，計(jì)算各節(jié)點(diǎn)處里程值，得到節(jié)點(diǎn)里程序列Ls{Ls|ls_k∈Ls}，具體步驟為：

(1)設(shè)定起始節(jié)點(diǎn)的里程值ls₀為l₀；

(2)從中心線節(jié)點(diǎn)序列D_s中取出第k個(gè)節(jié)點(diǎn)p_k?2≤k≤N，N為中心線節(jié)點(diǎn)序列的數(shù)量；

(3)計(jì)算中心線上節(jié)點(diǎn)p_k-1到p_k的距離S，則第k個(gè)節(jié)點(diǎn)的里程值ls_k等于ls₀加上S；

(4)重復(fù)過(guò)程(2)和(3)，直到所有節(jié)點(diǎn)里程都計(jì)算完畢；

所述的步驟5，根據(jù)里程參數(shù)以及設(shè)計(jì)中心線計(jì)算各里程處的斷面線中點(diǎn)、左端點(diǎn)及右端點(diǎn)坐標(biāo)，具體步驟為：

(1)從里程參數(shù)集合Lc中取出某個(gè)里程處的參數(shù)數(shù)據(jù)L_j(lc_j，LeftRange_j，RightRange_j)1≤j≤M，M為里程參數(shù)的數(shù)量；

(2)遍歷節(jié)點(diǎn)里程序列Ls，直到滿(mǎn)足ls_k-1≤lc_jls_k?2≤k≤N，則表明當(dāng)前里程位于節(jié)點(diǎn)p_k-1與p_k之間；

(3)計(jì)算直線段或圓弧線段內(nèi)的里程差Dis_j＝lc_j-ls_k-1；

(4)如果p_k-1與p_k之間為直線段，p_k-1凸度為零，則執(zhí)行過(guò)程(5)～(8)；如果為圓弧線段，p_k-1凸度不為零，則執(zhí)行過(guò)程(9)～(12)；

(5)根據(jù)p_k-1與p_k的坐標(biāo)構(gòu)造向量計(jì)算向量的長(zhǎng)度為DL；

(6)設(shè)當(dāng)前里程在當(dāng)前直線段上的點(diǎn)為q，則向量再根據(jù)p_k-1的坐標(biāo)即可得到點(diǎn)q的坐標(biāo)；

(7)設(shè)當(dāng)前直線段p_k-1p_k的右側(cè)法向量為長(zhǎng)度為DL_r，記右端點(diǎn)為r_p，則向量再根據(jù)q點(diǎn)坐標(biāo)可得到右端點(diǎn)r_p的坐標(biāo)；

(8)記左端點(diǎn)為l_p，則向量再根據(jù)q點(diǎn)坐標(biāo)可得到左端點(diǎn)l_p的坐標(biāo)；

(9)根據(jù)p_k-1與p_k的坐標(biāo)構(gòu)造弦向量記p_k-1與p_k的中點(diǎn)為Q，則Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(p_k-1+p_k)/2；

(10)記p_k-1p_k右側(cè)法向量為向量長(zhǎng)度為DL_r，根據(jù)節(jié)點(diǎn)p_k-1的凸度正負(fù)判斷圓弧的方向，凸度為正表示圓弧為逆時(shí)針，圓心位于左側(cè)，凸度為負(fù)表示圓弧為順時(shí)針，圓心位于右側(cè)；

(11)記圓心為O，半徑為R，圓弧段對(duì)應(yīng)的圓心角為θ，計(jì)算Q點(diǎn)到O的距離為d_H＝R*cos(0.5*θ)，再根據(jù)Q點(diǎn)坐標(biāo)，法向量和凸度得到圓心O的坐標(biāo)；

(12)根據(jù)里程差Dis_j和圓弧段參數(shù)得到當(dāng)前里程在圓弧線段上的點(diǎn)q的坐標(biāo)，然后再根據(jù)q點(diǎn)坐標(biāo)、圓心O點(diǎn)坐標(biāo)以及左端偏移和右端偏移計(jì)算出左端點(diǎn)和右端點(diǎn)的坐標(biāo)；

(13)重復(fù)執(zhí)行過(guò)程(1)～(4)，直到所有里程參數(shù)遍歷完畢。