CN112465975B - 在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的方法和装置 - Google Patents

在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的方法和装置，包括如下步骤：生成控高曲面，生成网状道路的定线集合，生成要素线，产生要素线关键点，获得要素线关键点高程，生成网状道路的纵断，创建装配，生成路网中的交叉口模型，生成道路对象。本发明能够对网状道路进行快速、准确设计和建模。

Description

在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的方 法和装置
技术领域
本发明属于道路设计、道路规划、BIM领域，尤其涉及一种在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的方法和装置。
背景技术
网状道路在片区级或城市级开发中是最常见的道路构型，在规划设计网状道路时，要先确定网状道路中所有单一道路的平面定线和大致的横断面布置，再确定网状道路交点处的控制性高程(简称控高)，如附图1所示，常用的设计建模方法是根据单一道路在网状道路规划中确定的平面(定线)、横断面(布置)和控高(或纵断设计)等规划设计条件，进行单一道路的建模，根据控高完善交点(交叉口)设计，最终将所有单一道路拼接在一起形成网状道路模型。
更加细致的做法是在制作网状道路模型时，要先确定干线道路的平面定线、横断面及控高条件，再确定干线与干线相交形成交叉口处的条件，如交叉口控高；干线道路确定后，再将支线道路也纳入道路网中，支线道路与干线道路相交时，采用干线道路的高程作为支线道路与干线道路相交处的高程；如果干线或支线的层次有多个，比如主干路、次干路等等，按层次的重要性布设道路网，那么不同层次道路相交处(交叉口)的条件就很难落实，道路和被交道路的高程相互制约、相互影响，如果考虑纵断设计的坡段要求的话，将更加难以控制。如果交叉口控高进行调整时，经常要跟随道路纵断坡段和相交道路的高程统一等条件，将调整的影响传递到被交道路上。这对于网状道路的方案调整带来了很大的难度，通常会出现调整一出高程，被交路的高程忘记调整的现象。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种对网状道路进行快速、准确设计和建模的方法。
本发明提出的在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的方法，包括如下步骤：
步骤1、生成控高曲面，具体为：在Civil3D中通过控高构建控高曲面(surface)，置于某空场地(site)内；
步骤2、生成网状道路的定线集合，具体为：将使用多义线(polyline2d)为表达的定线批量转换成命名统一的Civil3D定线对象(alignment)，获得网状道路的定线集合；
步骤3、生成要素线，具体为：将网状道路的定线集合通过编程的方式批量转换成要素线(featureline)对象集合；
步骤4、产生要素线关键点，具体为：在要素线上创建平面关键点的位置，通过编程批量识别和计算要素线或定线的相交点(intersection)的坐标，自动在要素线中加入所述平面关键点的位置；
步骤5、获得要素线关键点高程，具体为：将要素线附着于控高曲面上，通过编程批量提取控高曲面上在要素线平面关键点位置对应的控高曲面高程作为要素线关键点高程；
步骤6、生成网状道路的纵断，具体为：利用要素线转换成网状道路纵断的方法生成网状道路的纵断(profile)，根据需要对所述网状道路的纵断进行规范化的调整；
步骤7、创建装配，具体为：根据横断面的要求创建装配；
步骤8、生成路网中的交叉口模型，具体为：对于网状道路中的n个交点产生的交叉口，通过Civil3D的传统方法生成n个交叉口模型；
步骤9、生成道路对象，具体为：确定了网状道路的平面定线、纵断和横断装配后，进行统一建模，生成道路对象(corridor)，和所述交叉口模型一起组成完整的道路模型。
优选的，在所述步骤1中，控高是以aeccpoint的对象作为数据表达。
优选的，在所述步骤2中，使用按排序规则自动命名网状道路的方法来生成定线集合，或者将多义线按每条道路进行单独定线。
优选的，在所述步骤4中，所述平面关键点的位置在要素线上是以桩号(station)的方式存在的。
优选的，修改道路交叉口控高时，按步骤1、步骤5、步骤6、步骤7、步骤8、步骤9的顺序更新网状道路模型。
优选的，修改道路平面定线时，按步骤2——步骤9的顺序更新网状道路模型。
本发明提出的在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的装置，包括：
控高曲面生成模块，用于在Civil3D中通过控高构建控高曲面(surface)，置于某空场地(site)内；
网状道路的定线集合生成模块，用于将使用多义线(polyline2d)为表达的定线批量转换成命名统一的Civil3D定线对象(alignment)，获得网状道路的定线集合；
要素线生成模块，用于将网状道路的定线集合通过编程的方式批量转换成要素线(featureline)对象集合；
要素线关键点产生模块，用于在要素线上创建平面关键点的位置，通过编程批量识别和计算要素线或定线的相交点(intersection)的坐标，自动在要素线中加入所述平面关键点的位置；
要素线关键点高程获得模块，用于将要素线附着于控高曲面上，通过编程批量提取控高曲面上在要素线平面关键点位置对应的控高曲面高程作为要素线关键点高程；
网状道路的纵断生成模块，用于利用要素线转换成网状道路纵断的方法生成网状道路的纵断(profile)，根据需要对所述网状道路的纵断进行规范化的调整；
装配创建模块，用于根据横断面的要求创建装配；
交叉口生成模块，用于对于网状道路中的n个交点产生的交叉口，通过Civil3D的传统方法生成n个交叉口模型；
道路对象生成模块，用于确定了网状道路的平面定线、纵断和横断装配后，进行统一建模，生成道路对象(corridor)，和所述交叉口模型一起组成完整的道路模型。
本发明提出的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
相对于现有技术，本发明有效解决了网状道路中本路与被交路的交点高程统一性问题，并且通过对上述对象的操作，可以实现程序控制，从而大大提高了工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中的Civil3D网状道路标准设计流程；
图2是本发明所述的在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
实施例一
提供一种在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的方法，如附图2所示，其步骤如下：
步骤1、生成控高曲面，具体为：在Civil3D中通过控高(以aeccpoint的对象作为数据表达)构建控高曲面(surface)，置于某空场地(site)内。
步骤2、生成网状道路的定线集合，具体为：将使用多义线(polyline2d)为表达的定线批量转换成命名统一的Civil3D定线对象(alignment)，获得网状道路的定线集合。在该步骤中可以使用201810882559.X中所述的在civil3d中按排序规则自动命名网状道路的方法来生成定线集合，也可以将多义线按每条道路进行单独定线。
步骤3、生成要素线，具体为：将网状道路的定线集合通过编程的方式批量转换成要素线(featureline)对象集合。
步骤4、产生要素线关键点，具体为：在要素线上创建平面关键点的位置(即，道路相交点平面位置)，通过编程批量识别和计算要素线或定线的相交点(intersection)的坐标，自动在要素线中加入所述平面关键点的位置，其中所述位置在要素线上是以桩号(station)的方式存在的。
步骤5、获得要素线关键点高程，具体为：将要素线附着于控高曲面上，通过编程批量提取控高曲面上在要素线平面关键点位置对应的控高曲面高程作为要素线关键点高程。
步骤6、生成网状道路的纵断，具体为：可以使用201010326412.2中所述的利用要素线转换成网状道路纵断的方法生成道路纵断(profile)，根据需要对纵断进行规范化的调整。
步骤7、创建装配，具体为：根据横断面的要求创建装配。
步骤8、生成路网中的交叉口模型，具体为：对于网状道路中的n个交点产生的交叉口，通过Civil3D的传统方法生成n个交叉口模型；
步骤9、生成道路对象，具体为：确定了网状道路的平面定线、纵断和横断装配后，进行统一建模，生成道路对象(corridor)，和所述交叉口模型一起组成完整的道路模型。
上述方法有效解决了网状道路中本路与被交路的交点高程统一性问题，并且通过对上述对象的操作，可以实现程序控制，从而大大提高了工作效率。
其中，修改道路交叉口控高时，可以按步骤1、步骤5、步骤6、步骤7、步骤8、步骤9的顺序更新网状道路模型。
其中，修改道路平面定线时，可以按步骤2——步骤9的顺序更新网状道路模型。
采用该方法，只需要一天时间就可对面积约4平方公里的近60条道路进行建模，并将模型与交通仿真相结合，相比于通常需要一个月的时间，大大提升了工作效率。
实施例二
本发明还提供一种在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的装置，包括：
控高曲面生成模块，用于在Civil3D中通过控高(以aeccpoint的对象作为数据表达)构建控高曲面(surface)，置于某空场地(site)内。
网状道路的定线集合生成模块，用于将使用多义线(polyline2d)为表达的定线批量转换成命名统一的Civil3D定线对象(alignment)，获得网状道路的定线集合。其中，可以使用201810882559.X中所述的在civil3d中按排序规则自动命名网状道路的方法来生成定线集合，也可以将多义线按每条道路进行单独定线。
要素线生成模块，用于将网状道路的定线集合通过编程的方式批量转换成要素线(featureline)对象集合。
要素线关键点产生模块，用于在要素线上创建平面关键点的位置(即，道路相交点平面位置)，通过编程批量识别和计算要素线或定线的相交点(intersection)的坐标，自动在要素线中加入所述平面关键点的位置，其中所述位置在要素线上是以桩号(station)的方式存在的。
要素线关键点高程获得模块，用于将要素线附着于控高曲面上，通过编程批量提取控高曲面上在要素线平面关键点位置对应的控高曲面高程作为要素线关键点高程。
网状道路的纵断生成模块，用于使用201010326412.2中所述的利用要素线转换成网状道路纵断的方法生成道路纵断(profile)，根据需要对纵断进行规范化的调整。
装配创建模块，用于根据横断面的要求创建装配。
交叉口生成模块，用于对于网状道路中的n个交点产生的交叉口，通过Civil3D的传统方法生成n个交叉口模型。
道路对象生成模块，用于确定了网状道路的平面定线、纵断和横断装配后，进行统一建模，生成道路对象(corridor)，和所述交叉口模型一起组成完整的道路模型。
要理解本文所述的实施例可以由硬件、软件、固件、中间件、微代码或其任意组合来实现。对于硬件实现方式，处理单元可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计以执行本文所述功能的其他电子单元、或其组合内实现。当以软件、固件、中间件或微代码、程序代码或代码段来实现实施例时，可以将它们存储在诸如存储组件的机器可读介质中。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：
步骤1、生成控高曲面，具体为：在Civil3D中通过控高构建控高曲面(surface)，置于某空场地(site)内；
步骤2、生成网状道路的定线集合，具体为：将使用多义线(polyline2d)为表达的定线批量转换成命名统一的Civil3D定线对象(alignment)，获得网状道路的定线集合；
步骤3、生成要素线，具体为：将网状道路的定线集合通过编程的方式批量转换成要素线(featureline)对象集合；
步骤4、产生要素线关键点，具体为：在要素线上创建平面关键点的位置，通过编程批量识别和计算要素线或定线的相交点(intersection)的坐标，自动在要素线中加入所述平面关键点的位置；
步骤5、获得要素线关键点高程，具体为：将要素线附着于控高曲面上，通过编程批量提取控高曲面上在要素线平面关键点位置对应的控高曲面高程作为要素线关键点高程；
步骤6、生成网状道路的纵断，具体为：利用要素线转换成网状道路纵断的方法生成网状道路的纵断(profile)，根据需要对所述网状道路的纵断进行规范化的调整；
步骤7、创建装配，具体为：根据横断面的要求创建装配；
步骤8、生成路网中的交叉口模型，具体为：对于网状道路中的n个交点产生的交叉口，通过Civil3D的传统方法生成n个交叉口模型；
步骤9、生成道路对象，具体为：确定了网状道路的平面定线、纵断和横断装配后，进行统一建模，生成道路对象(corridor)，和所述交叉口模型一起组成完整的道路模型。
2.根据权利要求1所述的在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的方法，其特征在于：在所述步骤1中，控高是以aeccpoint的对象作为数据表达。
3.根据权利要求1所述的在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的方法，其特征在于：在所述步骤2中，使用按排序规则自动命名网状道路的方法来生成定线集合，或者将多义线按每条道路进行单独定线。
4.根据权利要求1所述的在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的方法，其特征在于：在所述步骤4中，所述平面关键点的位置在要素线上是以桩号(station)的方式存在的。
5.根据权利要求1所述的在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的方法，其特征在于：修改道路交叉口控高时，按步骤1、步骤5、步骤6、步骤7、步骤8、步骤9的顺序更新网状道路模型。
6.根据权利要求1所述的在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的方法，其特征在于：修改道路平面定线时，按步骤2——步骤9的顺序更新网状道路模型。
7.一种在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的装置，其特征在于所述装置包括：
控高曲面生成模块，用于在Civil3D中通过控高构建控高曲面(surface)，置于某空场地(site)内；
网状道路的定线集合生成模块，用于将使用多义线(polyline2d)为表达的定线批量转换成命名统一的Civil3D定线对象(alignment)，获得网状道路的定线集合；
要素线生成模块，用于将网状道路的定线集合通过编程的方式批量转换成要素线(featureline)对象集合；
要素线关键点产生模块，用于在要素线上创建平面关键点的位置，通过编程批量识别和计算要素线或定线的相交点(intersection)的坐标，自动在要素线中加入所述平面关键点的位置；
要素线关键点高程获得模块，用于将要素线附着于控高曲面上，通过编程批量提取控高曲面上在要素线平面关键点位置对应的控高曲面高程作为要素线关键点高程；
网状道路的纵断生成模块，用于利用要素线转换成网状道路纵断的方法生成网状道路的纵断(profile)，根据需要对所述网状道路的纵断进行规范化的调整；
装配创建模块，用于根据横断面的要求创建装配；
交叉口生成模块，用于对于网状道路中的n个交点产生的交叉口，通过Civil3D的传统方法生成n个交叉口模型；
道路对象生成模块，用于确定了网状道路的平面定线、纵断和横断装配后，进行统一建模，生成道路对象(corridor)，和所述交叉口模型一起组成完整的道路模型。
8.根据权利要求7所述的在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的装置，其特征在于：控高是以aeccpoint的对象作为数据表达，所述平面关键点的位置在要素线上是以桩号(station)的方式存在的。
9.根据权利要求7所述的在Civil3D中利用控高构建曲面进行网状道路快速建模的装置，其特征在于：使用按排序规则自动命名网状道路的方法来生成定线集合，或者将多义线按每条道路进行单独定线。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
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