一种基于web平台的高速公路道路模型生成方法及系统与流程

本发明涉及高速公路养护管理，具体是一种基于web平台的高速公路道路模型生成方法及系统。

背景技术：

1、近年来，高速公路养护管理系统被越来越广泛地应用到高速公路的实际管理工作中，基于建筑信息模型(bim)技术的高速公路养护管理成为现代交通运输业技术发展的趋势。随着计算机、图形图像处理及gis等技术的快速发展，cad技术也由二维向三维发展，为高速公路管理可视化与信息化提供了基础。目前很多应用程序都采用b-s(浏览器-服务器)架构，养护管理系统软件也不例外，对系统平台要求逐渐由传统的客户端转移至网页端，这对传统bim模型的渲染与展示形成了较大的挑战。国内外现有的处理方式大多是通过桌面端建模软件先建立传统bim模型，再通过模型轻量化技术进行处理，此方式进一步提高了道路建模的成本，因此亟待解决。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种基于web平台的高速公路道路模型生成方法及系统。本发明满足了高速公路道路模型在web平台的快速构建和数据管理要求，降低高速公路建模难度，提高了建模效率。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明公开一种基于web平台的高速公路道路模型生成方法，其应用于web平台，生成方法包括以下步骤，即s1～s5。

4、s1.获取采集车辆在高速公路的一条指定车道内行驶时所采集的车道路线数据点集，并根据车道路线数据点集的各个点进行车道偏移计算，从而生成相应数量的道路中线的道路控制点。

5、s2.从第三方道路养护系统中分别获取路面结构材料数据、道路断面几何参数。

6、s3.根据所述路面结构材料数据，分别获取每个道路控制点所处横断面上沿水平方向的车道划分结果，每个车道沿竖直方向的层级划分结果，以及每个层级沿车辆行驶方向的道路分段数据。

7、s4.对于每个车道的每个层级，依次根据道路断面几何尺寸参数确定该横断面上的截面控制点，将截面控制点作为轮廓，将各个道路控制点拟合形成的路径作为引导线，在web平台生成该车道的相应层级的道路模型。

8、s5.根据车道划分结果，将每个车道的层级划分结果以及相应的道路分段数据拼装生成采集车辆行驶沿线的高速公路道路模型。

9、作为上述方案的进一步改进，步骤s2中，还从所述第三方道路养护系统中获取道路路线桩号信息。

10、其中，根据相邻道路控制点在大地坐标系中的地表距离，计算相邻道路控制点之间的道路里程；再根据道路路线桩号在大地坐标系中的坐标值，完成所述道路路线桩号与所述道路里程的匹配。

11、作为上述方案的进一步改进，步骤s2中，还从所述第三方道路养护系统中分别获取道路中的构造物信息和附属设施信息；根据所述构造物信息定义采集车辆行驶沿线的构造物的桩号范围与具体参数；通过所述道路路线桩号定义采集车辆行驶沿线的附属设施。

12、作为上述方案的进一步改进，所述构造物的类型包括桥梁、涵洞和匝道；所述附属设施的类型包括标志标牌、etc门架、声屏障、隔离栅和动态称重设备。

13、作为上述方案的进一步改进，步骤s1中，所述根据车道路线数据点集的各个点进行车道偏移计算，从而生成相应数量的道路中线的道路控制点包括以下具体步骤，即s11～s14。

14、s11.将所述车道路线数据点集的初始点为原点，创建一个与大地坐标系平行的局部坐标系，将所述车道路线数据点集中的所有点在大地坐标系中的坐标转化为在局部坐标系中的坐标；其中，大地坐标系的原点即地心为o。

15、s12.定义局部坐标系中的当前点为a点，下一点为b点，道路在a点处的方向向量为

16、

17、s13.将a点在大地坐标系下的向量标准化，再转换至局部坐标系，视为向量此时向量即为垂直于地表向上的局部向量。

18、s14.计算车道方向的向量在a点加上长度为行驶车道中线与道路中线的距离的向量从而得到最终点a1，点a1处于道路中线并处于局部坐标系中，所有的a1构成的点集即为道路中线的道路控制点。

19、本发明还公开一种基于web平台的高速公路道路模型生成系统，其部署于web平台，生成系统包括：路线采集与设置模块、数据读取模块、道路断面设置模块以及模型生成模块。

20、路线采集与设置模块用于获取采集车辆在高速公路的一条指定车道内行驶时所采集的车道路线数据点集，并根据车道路线数据点集的各个点进行车道偏移计算，从而生成相应数量的道路中线的道路控制点。

21、数据读取模块用于从第三方道路养护系统中分别获取路面结构材料数据、道路断面几何参数。

22、道路断面设置模块用于根据所述路面结构材料数据，分别获取每个道路控制点所处横断面上沿水平方向的车道划分结果，每个车道沿竖直方向的层级划分结果，以及每个层级沿车辆行驶方向的道路分段数据。

23、模型生成模块用于对于每个车道的每个层级，依次根据道路断面几何尺寸参数确定该横断面上的截面控制点，将截面控制点作为轮廓，将各个道路控制点拟合形成的路径作为引导线，在web平台生成该车道的相应层级的道路模型；根据车道划分结果，将每个车道的层级划分结果以及相应的道路分段数据拼装生成采集车辆行驶沿线的高速公路道路模型。

24、作为上述方案的进一步改进，数据读取模块还用于从所述第三方道路养护系统中分别获取道路路线桩号信息，以及道路中的构造物信息和附属设施信息；生成系统还包括：构造物与附属设施设置模块。

25、构造物与附属设施设置模块用于根据相邻道路控制点在大地坐标系中的地表距离，计算相邻道路控制点之间的道路里程；再根据道路路线桩号在大地坐标系中的坐标值，完成所述道路路线桩号与所述道路里程的匹配；根据所述构造物信息定义采集车辆行驶沿线的构造物的桩号范围与具体参数；通过所述道路路线桩号定义采集车辆行驶沿线的附属设施。

26、生成系统还包括：模型调整模块。

27、模型调整模块用于通过人机交互页面在web平台实现所述高速公路道路模型的实时预览，并通过查看、修改和/或响应的方式来调整所述高速公路道路模型的参数。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

29、1、本发明公开的基于web平台的高速公路道路模型生成方法，应用于web平台，通过采集道路路线并读取其他现存道路管理系统中的既有道路数据，通过三维可视化技术直接在浏览器中快速生成轻量化道路模型，在保证系统使用功能的简洁和易用性的同时，满足了高速公路道路模型在web平台的快速构建和数据管理要求，降低高速公路建模难度，提高了建模效率。

30、2、本发明公开的基于web平台的高速公路道路模型生成系统，应用上述方法，能够产生与上述方法相同的有益效果，同时能够直接在web平台中预览和使用道路模型。

技术特征：

1.一种基于web平台的高速公路道路模型生成方法，其特征在于，其应用于web平台，所述生成方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于web平台的高速公路道路模型生成方法，其特征在于，步骤s2中，还从所述第三方道路养护系统中获取道路路线桩号信息；

3.根据权利要求2所述的一种基于web平台的高速公路道路模型生成方法，其特征在于，步骤s2中，还从所述第三方道路养护系统中分别获取道路中的构造物信息和附属设施信息；根据所述构造物信息定义采集车辆行驶沿线的构造物的桩号范围与具体参数；通过所述道路路线桩号定义采集车辆行驶沿线的附属设施。

4.根据权利要求3所述的一种基于web平台的高速公路道路模型生成方法，其特征在于，所述构造物的类型包括桥梁、涵洞和匝道；所述附属设施的类型包括标志标牌、etc门架、声屏障、隔离栅和动态称重设备。

5.根据权利要求1所述的一种基于web平台的高速公路道路模型生成方法，其特征在于，步骤s1中，所述根据车道路线数据点集的各个点进行车道偏移计算，从而生成相应数量的道路中线的道路控制点包括以下具体步骤：

6.一种基于web平台的高速公路道路模型生成系统，其特征在于，其部署于web平台，所述生成系统包括：

7.根据权利要求6所述的一种基于web平台的高速公路道路模型生成系统，其特征在于，所述数据读取模块还用于从所述第三方道路养护系统中分别获取道路路线桩号信息，以及道路中的构造物信息和附属设施信息；所述生成系统还包括：

8.根据权利要求6所述的一种基于web平台的高速公路道路模型生成系统，其特征在于，还包括：

技术总结本发明涉及高速公路养护管理技术领域，公开了一种基于web平台的高速公路道路模型生成方法及系统。该方法先根据车道路线数据点集的各个点进行车道偏移计算，生成相应数量的道路中线的控制点；从第三方道路养护系统中获取路面结构材料数据、道路断面几何参数；路面结构材料数据包含各道路控制点所处横断面上车道划分结果、各车道的层级划分结果与相应的道路分段数据；对各车道的各层级，依次根据道路断面几何尺寸参数确定该横断面的截面控制点，从而在web平台生成该车道相应层级的模型；最后根据车道划分结果、各车道的层级划分结果与相应的道路分段数据拼装生成采集车辆行驶沿线的高速公路道路模型。本发明降低高速公路建模难度，提高了建模效率。技术研发人员：沈刚,陆海珠,温琴,程勋煜,程永涵,张凤敏受保护的技术使用者：江苏高速公路工程养护技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9