JP3315959B2 - 道路計画設計支援システム及び記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、現況のディジタ
ル地形データに基づいて道路及びその周辺の計画設計を
行い各種図面データをディジタル処理により生成する道
路計画設計支援システム及びそのための記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、道路計画設計を行う場合、一般
的には、測量会社が作成した現況図上に、建設コンサル
タント会社が計画設計を行ない、計画平面図や計画断面
図（横断図、縦断図）を作成する方法が用いられてき
た。その際、通常は、設計に役立つような現況縦横断図
データがなく、現況縦横断図作成のためのデータの再入
力を行う必要がある。現況縦横断図作成のためには、道
路計画が予定された地域に沿って予め測地点（定点）を
定めて地形の現況縦横断測量を行い、このような定点測
量の結果を現況地図の各点に書き込み、等高地点の位置
を近似して等高線作図を行っていた。このような現場で
の地形測量は、測距測角儀を用いた相対的なアナログ測
量であり、大掛かりな装備の割には測量結果の精度が低
く、しかも作業効率が非常に低い。

【０００３】また、等高線作図の後、計画平面図、計画
断面図等の作図や土量計算等の設計作業を行う際にも、
等高線作図に用いられる測量データがその後の作図や計
算作業と連繋していないので、総合的な効率も非常に低
くなり、作図や計算結果にも満足し得る精度が得られな
かった。さらに、設計後に作成される計画平面図、計画
断面図等の図面は２次元的に記述されたものであり、計
画設計された道路や道路周辺の様子を立体的に把握する
には、設計データを３次元用に改変する必要がある。

【０００４】従って、高精度の現況図を作業効率よく取
得し、これに連繋して計画平面図、断面図等の作成や各
種数量の計算を一元的に行うことができ、所望の３次元
図面を作成することができ、これらの作業を一貫して処
理することができるシステムの出現が待たれるところで
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な事情に鑑み、現況地形データをそのまま利用して設計
を行って、設計成果である計画平面図や計画断面図（縦
断図、横断図）の作成、各種数量計算データの生成、鳥
瞰図等の３次元図面の作成に至る諸工程を総合的に一元
管理し、短時間で処理することができ、しかも、計画設
計後の道路及びその周辺地形を３次元的に表わす鳥瞰図
乃至景観シミュレーション画像により、現状地形を立体
的に的確に把握し、設計成果を確認乃至フィードバック
することができる道路計画設計支援システムを提供する
ことを主たる目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の主たる特徴に
従うと、測量機器で測量された測量データの取込みが可
能でありディスプレイを備えた道路計画設計支援システ
ムであって、測量機器から、道路計画予定地域における
ランダムな地点で測量され、道路計画予定地域の現況の
地形を表わす現況３次元データを、取得する現況データ
取得手段と、取得された現況３次元データに基づいて３
次元メッシュデータを生成するメッシュデータ生成手段
と、生成された３次元メッシュデータに基づいて道路計
画予定地域の現況鳥瞰データを生成する現況鳥瞰データ
生成手段と、生成された現況鳥瞰データに基づいて道路
計画予定地域の現況鳥瞰シミュレーション画像をディス
プレイに表示させる現況鳥瞰画像表示手段と、取得され
た現況３次元データを基にして、道路計画予定地域にお
ける計画設計後の道路形状及び周辺地形を表わす計画３
次元データを生成する計画３次元データ生成手段と、生
成された計画３次元データに基づいて道路計画予定地域
の計画後鳥瞰データを生成する計画鳥瞰データ生成手段
と、生成された計画後鳥瞰データに基づいて道路計画予
定地域の計画後鳥瞰シミュレーション画像をディスプレ
イに表示させる計画鳥瞰画像表示手段とを具備する道路
計画設計支援システム、並びに、測量機器で測量された
測量データの取込みが可能でありディスプレイを備えた
情報処理装置にて読取り可能な記録媒体であって、測量
機器から、道路計画予定地域におけるランダムな地点で
測量され、道路計画予定地域の現況の地形を表わす現況
３次元データを、取得するステップと、取得された現況
３次元データに基づいて３次元メッシュデータを生成す
るステップと、生成された３次元メッシュデータに基づ
いて道路計画予定地域の現況鳥瞰データを生成するステ
ップと、生成された現況鳥瞰データに基づいて道路計画
予定地域の現況鳥瞰シミュレーション画像をディスプレ
イに表示させるステップと、取得された現況３次元デー
タを基にして、道路計画予定地域における計画設計後の
道路形状及び周辺地形を表わす計画３次元データを生成
するステップと、生成された計画３次元データに基づい
て道路計画予定地域の計画後鳥瞰データを生成するステ
ップと、生成された計画後鳥瞰データに基づいて道路計
画予定地域の計画後鳥瞰シミュレーション画像をディス
プレイに表示させるステップとから成るプログラムを記
録している道路計画設計支援のための記録媒体が提供さ
れる。

【０００７】この発明による道路計画設計支援システム
においては、計画３次元データ生成手段は、取得された
現況３次元データから等高線データを生成し、該等高線
データに基づいて、道路計画予定地域における計画設計
後の道路形状及び周辺地形を表わす計画３次元データを
生成するように構成することができる。

【０００８】この発明による道路計画設計支援システム
においては、現況及び計画鳥瞰画像表示手段は、それぞ
れ、道路計画予定地域の現況及び計画後鳥瞰シミュレー
ション画像をディスプレイに動的に表示させるように構
成することができる。

【０００９】〔発明の作用〕 この発明によると、現況３次元データに基づいて平面デ
ータや鳥瞰データを作成するようにして、現在の地形デ
ータをそのまま鳥瞰図に忠実に反映させている。設計時
や計画進行中に現況地形を、鳥瞰図によって立体的に的
確に把握・確認することができる。また、３次元メッシ
ュデータ（実施例においては、「メッシュ点座標デー
タ」という。）を生成し、この３次元メッシュデータに
基づいて鳥瞰データを作成するようにしているので、現
状地形データから効率よく鳥瞰図を作成することができ
る。

【００１０】

【００１１】この発明によると、さらに、現況の地形を
表わす現況３次元データを基にして、道路計画に従い、
計画設計後の地形を表わす計画３次元データを生成し、
生成された計画３次元データに基づいて鳥瞰データを作
成するようにしているので、計画設計された道路及びそ
の周辺地形を立体的に的確に把握し、視覚的にその良
否、周辺環境との調和等を考慮した計画設計を、フィー
ドバック可能に行うことができる。

【００１２】また、現況３次元データは、ランダムな地
点で測量された３次元座標データであり、これを基にし
て計画３次元データを生成するようにしているので、現
在の測量地形データが、鳥瞰図を含む種々の図面データ
に忠実に反映され、入力ミスがなく短時間で道路計画設
計を行うことができる。現況３次元データとして種々の
現状地形データから簡単に得られる等高線データを利用
して鳥瞰データ図を生成することができる。

【００１３】さらに、鳥瞰データに対応する景観シミュ
レーション画像を動的に表示するようにしているので、
現状地形を立体的に的確に把握し、計画設計の事前検討
等を効果的に行うことができ、また、計画設計後も、計
画された道路及びその周辺の状態を一層的確に検証する
ことができ、設計成果を確認乃至フィードバックするこ
とにより、総合的に、計画の良し悪し、周辺環境との調
和などを考慮した計画設計を実現することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の好適な実施例を詳述する。なお、以下の実施例は単
なる一例であって、この発明の精神を逸脱しない範囲で
種々の変更が可能である。

【００１５】〔システムの概略〕図１は、この発明の一
実施例による道路計画設計支援システムの全体的な構成
を表わすブロック図である。一般的な処理の流れとし
て、まず、現況地形データを取得する。このための測量
機器として、ＧＰＳ（Global Positioning System：全
地球測位システム）装置１、或いは、トータルステーシ
ョン（Total Station ）２を用いて現況地形を測量し、
これにより、現況地形データとして３次元座標を取得す
る。ＧＰＳ装置１やトータルステーション２で得られた
３次元座標データは、直ちに、それぞれの無線装置３，
４及び現場用無線装置５，６を介して、現場用コンピュ
ータ７に送られる。

【００１６】現場用コンピュータ７では、等高線自動生
成プログラムにより、等高線（コンタ）データを自動的
に生成する。ここで自動生成された等高線データは、液
晶ディスプレイ（図示せず）で確認することができ、確
認を終えると、現場用コンピュータ７から、例えば、シ
リアル伝送ラインを介して、ホストコンピュータ８に入
力される。

【００１７】なお、ＧＰＳ装置１やトータルステーショ
ン２で生成される３次元座標データは、破線で示すよう
に、直接ホストコンピュータ８に入力し、ホストコンピ
ュータ８の等高線自動生成機能を用いて等高線データを
生成するようにしてもよい（トータルステーション２か
らのホストコンピュータ８への直接データ入力は図示を
省略している）。また、等高線自動生成機能を有するＧ
ＰＳ装置１やトータルステーション２を使用する場合に
は、これらの測量装置１，２から等高線データを直接ホ
ストコンピュータ８に入力するようにしてもよい。

【００１８】ホストコンピュータ８には、さらに、デジ
タイザ９やスキャナ１０を接続することができ、これら
の装置からは、ベクトルデータ化された現況図面データ
を受け取ることができる。

【００１９】ホストコンピュータ８においては、ＧＰＳ
装置１やトータルステーション２での測量により〔現場
用コンピュータ７を介して、或いは、直接（等高線自動
生成機能を有する測量装置１，２を使用する場合）〕得
られた生の等高線データ、或いは、３次元座標データ、
デジタイザ９やスキャナ１０からのベクトルデータが、
中央処理装置（ＣＰＵ）１１の制御の下、インターフェ
イス１２から内部バス１３を介して一旦メモリ１４に格
納される。

【００２０】バス１２にはキーボード１５やディスプレ
イ１６が接続されており、各種データのメモリ１４への
格納後、ＣＰＵ１は、キーボード１５の操作に応じて、
等高線自動生成機能に基づき３次元座標データ或いはベ
クトルデータから等高線データを自動生成し、また、現
況図作成機能に基づき等高線データから現況図データを
半自動的に生成する。なお、ホストコンピュータ８にお
ける現況図作成機能を現場用コンピュータ７にもたせる
ことにより、現場用コンピュータ７で現況図データを作
成し、現況図データをホストコンピュータ８に転送する
ように構成することもできる。

【００２１】さて、ホストコンピュータ８では、このよ
うにして得られた現況図データを基にして道路計画設計
が行われ、計画平面図、計画断面図（横断図、縦断図）
データが生成され、対応する各種図面は、インターフェ
イス１２を介してプロッタ１８により作図される。

【００２２】さらに、ホストコンピュータ８は、これら
の計画図データを基にして、計画設計後のメッシュ点座
標データを自動的に生成し、このメッシュ点座標データ
を用いて景観シミュレーションデータや走行シミュレー
ションデータを生成する。これにより、視覚性に優れた
動的な景観シミュレーション画像や走行シミュレーショ
ン画像をディスプレイ１６上に自動的に表示させ、ま
た、画面に対応する図形データを用いて、シミュレーシ
ョン画面における任意視点の鳥瞰図や走行模擬図をプリ
ンタ１７により自動的にプリントアウトすることができ
る。

【００２３】なお、プリンタ１７やプロッタ１８には、
現況データと計画データ或いは工事中データとの相違を
カラーで区別できるような図面或いは計算書を出力する
ことができるように、カラーレーザプリンタやカラーイ
ンクジェットプロッタ等を用いるのが好ましい。

【００２４】〔システム機能の概要〕図２及び図３は、
この発明の一実施例による道路計画設計支援システムの
概略的な機能を表わ機能ブロック図であり、図１の道路
計画設計支援システムにおいて、ＧＰＳ装置１は等高線
自動生成機能を有さず、現場用コンピュータ７は現況図
作成機能を有さないものとした場合の機能ブロック図を
示している。

【００２５】ＧＰＳ装置１（図２）は、ＧＰＳ方式によ
るディジタル測地装置であり、近年の目ざましい技術の
進展により、小型化が図られ測定操作が容易で装備も非
常に簡単であり、しかも、短時間で非常に高精度なディ
ジタル測量データを得ることができる。この発明の一実
施例では、計画対象地域の現況地形を測量するに際し、
機能ブロックＦ１で示すように、ランダムな任意の地点
でＧＰＳ装置１によるＧＰＳ方式の測地を行うことによ
り、ランダムな各測地点で、高精度なディジタル３次元
座標データ〔ｘ（東西），ｙ（南北），ｚ（標高）〕を
取得する。

【００２６】すなわち、通常の現況測量では、所謂「定
点測量」が行われ、道路計画の対象となる地域に沿って
予め定めた測地点を定て測量を行うので、現地の地勢に
よっては、測量作業が困難な地形上にあったり、平坦で
変化がなく不要と思われる測地点等がある。これに対し
て、この発明では、測量し易い任意のランダムな地点
〔（ｘｒ，ｙｒ）＝ランダムな任意点〕で現況測量を行
い、例えば、標高変化が少ない地区では測量点を少なく
し、地形が複雑な地区では測量点を多くする必要がある
等、測量点密度の粗密を考慮して測量することができ
る。従って、ＧＰＳによる高精度３次元測量に加え、地
形の変化点を重視した測地点密度可変の測量を行うこと
ができ、効率的な測量作業に拘わらず、更に精度を向上
した測量結果が得られる。

【００２７】トータルステーション２は、測距測角儀を
用いディジタル信号で測量データ処理を行うディジタル
測地装置であり、技術の進展により、小型で容易な測定
操作に拘わらず、比較的精度のよいディジタル測量デー
タが得られる。この発明の一実施例では、計画対象地域
の現況地形を測量するに際し、機能ブロックＦ２で示す
ように、ランダムな任意の測地点でトータルステーショ
ン２により測地を行うことにより、ランダムな各地点
で、ディジタル３次元座標データ（ｘｒ，ｙｒ，ｚｒ）
を取得することができる。なお、ＧＰＳ装置１やトータ
ルステーション２の各測地点は、ランダムでよいが、な
るべく正三角形に近い三角形の各頂点を成すように相互
位置関係を選定すれば、以後の処理を都合よく行い且つ
良好な処理結果を得ることができる。

【００２８】現場用コンピュータ７は、携帯型パーソナ
ルコンピュータにアプリケーションソフトウエアにより
等高線自動生成機能を付与したものであり、例えば、
「電子平板」と称される携帯形の装置が用いられる。こ
のような現場用コンピュータ７により、機能ブロックＦ
３で示すように、測地装置１，２からのランダム地点
（ｘｒ，ｙｒ）のディジタル３次元座標データ（ｘｒ，
ｙｒ，ｚｒ）〔位置情報をｘ，ｙ，ｚ３成分の実数値と
した座標群の集合〕から、各等高線を３次元の点列情報
で表わした等高線データ〔ｚ座標値（標高）とｘ，ｙ平
面座標値群の集合〕を生成する。

【００２９】デジタイザ９は、図面座標読取りシステム
であり、機能ブロックＦ４で示すように、現況図面の座
標データを読み取ることにより現況図面ベクトルデータ
を生成する。また、スキャナ１０は、機能ブロックＦ５
で示すように、自動ベクトル化（オートベクタライズ）
機能により現況図面ベクトルデータ（現況ベクタ図面）
を生成する。

【００３０】ホストコンピュータ８は、機能ブロックＦ
６で示すように、等高線自動生成機能により、ＧＰＳ装
置１やトータルステーション２からの３次元座標データ
から等高線データを自動生成し、或いは、機能ブロック
Ｆ７で示すように、デジタイザ９やスキャナ１０からの
ベクトルデータに対して等高線の高さ付け処理を行い等
高線データを作成する。そして、このようにして得られ
た等高線データ、或いは、ＧＰＳ装置１やトータルステ
ーション２から現場用コンピュータ７を介して既に得ら
れている等高線データは、機能ブロックＦ８で示すよう
に、現況のメッシュ点座標データ〔ｘ，ｙ方向に規則性
をもたせたｘ，ｙ，ｚ座標群の集合。「メッシュデー
タ」ともいう。〕や各種図面データ、計画されたメッシ
ュ点座標データや各種図面データ、並びに、シミュレー
ション用各種データを自動的に生成する。

【００３１】なお、図２及び図３には示されていない
が、後述するように、ホストコンピュータ８は、等高線
データを用いることなく、ランダム地点で測量された３
次元座標データ（ｘｒ，ｙｒ，ｚｒ）から直接メッシュ
点座標データ（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ）を生成するように構
成することができる。また、ホストコンピュータ８で生
成された各種図面データは、プロッタ１８に手渡され、
これにより、プロッタ１８は、機能ブロックＦ９で示す
ように、図面データ等に基づいて現況図面及び計画図面
（平面図、縦断図、横断図、鳥瞰図等）を作図する。

【００３２】図３は、ホストコンピュータ８の処理機能
をより具体的に表わしたものであり、図２の機能ブロッ
クＦ８での具体的な処理内容は、機能ブロックＦ１０〜
Ｆ１６で示される。機能ブロックＦ１０では、機能ブロ
ックＦ３，Ｆ６，Ｆ７で得られた現況の等高線データ或
いはその基になる現況３次元座標データより、現況平面
図データ、現況縦断データ、現況横断データ、現況メッ
シュ点座標データ（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ）等を自動生成す
る。機能ブロックＦ１１では、現況等高線データ、現況
平面図データ、現況縦断データ、現況横断データ、現況
メッシュ点座標データ等を基にして、現況鳥瞰図、現況
平面図、現況縦断図、現況横断図等を作成する。

【００３３】機能ブロックＦ１２においては、現況各図
を参照しつつ道路計画に従って道路設計を行う。設計に
当っては、道路ルート（線形）を選定し測点を定め横断
線を自動作成し、計画縦断データ及び計画横断データを
作成し、これを計画平面図に展開して幅員、法面、擁
壁、用地幅等を画定し、計画縦断データや計画横断デー
タを修正して計画等高線データや計画平面図データを作
成し、これに基づいて計画メッシュ点座標データ等を自
動作成する。作成された各種計画データは現況各図と共
にプロッタ１８に手渡され、機能ブロックＦ１３〜Ｆ１
６に例示するように、計画縦断図、計画横断図、計画平
面図、計画鳥瞰図等が作成される。なお、図示していな
いが、土量等の各種数量も、現況データと計画データと
の差分から計算され、それらの数量計算書は、プリンタ
１７からカラー出力することができる。

【００３４】この発明の一実施例においては、これらの
計画図データに基づいて、さらに、機能ブロックＦ１７
に示すように、任意の高所から設計前後の道路計画対象
地域を見た景観を表わす景観（鳥瞰）シミュレーション
データを生成し、或いは、機能ブロックＦ１８に示すよ
うに、計画設計された道路上を走行する車両から計画設
計後の道路を見た走行視界を表わすシミュレーションデ
ータを生成する。これらのシミュレーションデータに基
づいて、シミュレーションされた画像をディスプレイ１
６上に動的に表示することができる。これにより、フィ
ードバック可能な景観及び走行シュミレーターが実現さ
れ、計画過程で景観評価を行いながら、効率良く道路計
画設計を行うことができる。なお、必要に応じて、プリ
ンタ１７により所定のシミュレーション画面をプリント
アウトすることができる。

【００３５】このように、計画鳥瞰図乃至景観シミュレ
ーションや、走行シュミレーションなどにより、視覚的
に道路計画の良し悪し、現況との調和、安全な道路条件
などを考慮した計画が可能になる。また、この評価の結
果、再度、計画設計を行う場合には、変更部分のみを再
入力するだけで、計画鳥瞰図乃至景観シミュレーション
データや、走行シュミレーションデータを作成できるの
で、繰り返し再計画設計を行い、最適な道路計画設計結
果を短時間で得ることができる。

【００３６】〔全体的処理フロー〕図４は、この発明の
一実施例による道路計画設計の全体的な処理手順の一例
を表わすフローチャートである。まず、ステップＳ１で
は、現況３次元地形データから現況等高線データを計算
する。この計算には、既に説明したように、次のような
方法を利用することができる： （１）ＧＰＳ装置１やトータルステーション２によりラ
ンダムな地点で計測したの現況３次元ランダム座標デー
タ（ｘｒ，ｙｒ，ｚｒ）から、現場用コンピュータ７或
いはホストコンピュータ８の等高線自動生成処理機能に
よって、等高線データを生成する方法、（２）既存現況
図（紙）をデジタイザ９に貼って読み込み、ホストコン
ピュータ８で高さ付け処理を行い等高線データを生成す
る方法、（３）既存現況図（紙）をスキャナ１０で読み
込んでベクトル化し、ホストコンピュータ８で高さを手
入力する方法等。

【００３７】ステップＳ１で変換された現況等高線デー
タは、ステップＳ２において現況平面図を作成するのに
用いられる。また、ステップＳ３に進んで、この現況等
高線データをメッシュに区切り、各メッシュ点（ｘｍ，
ｙｍ）上の高さ（ｚｍ）を割り出し、メッシュ点座標
（ｘｍ，ｙｍ）とその標高値（ｚｍ）で表わされる現況
メッシュ点座標データ（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ）（ＤＶ）を
生成する。ステップＳ４では、この現況メッシュ点座標
データ（ＤＶ）に基づいて現況シミュレーションデータ
を生成し、ステップＳ５において、このデータにより鳥
瞰図の作成或いは現況景観（鳥瞰）の動画表示等を行う
ことができる。

【００３８】一方、ステップＳ１からステップＳ６に進
むと、ホストコンピュータ８にて、先ず、現況平面図
（ステップＳ２）や現況鳥瞰図等（ステップＳ４）をデ
ィスプレイ１６上に呼び出し現況を十分に把握し、現況
平面画面を利用し道路計画に従ってＩＰ点（道路の折れ
点）の移動等で修正を重ねながら平面線形を検討し、次
のステップＳ７で、縦断線を含む最適な道路計画ルート
を決定し、また、測点、主要点、横断線等を決定した
上、ステップＳ８に進む。

【００３９】ステップＳ８では、決定されたルートデー
タ（最適ルートを表わす縦断線の点列データ）に基づい
て縦断データ〔道路計画中心線上の位置情報を、追加距
離とその標高で表わした集合〕を計算し、ステップＳ９
で現況縦断図を作成する。次のステップＳ１０では、決
定された縦断線に対応する横断データ〔道路計画中心線
（縦断線）上に垂直方向の位置情報を、中心線からの離
れ距離及びその標高で表わした集合〕を計算し、ステッ
プＳ１１で現況横断図を作成する。なお、縦断データ乃
至横断データの計算には、次のような方法を利用するこ
とができる： （１）トータルステーション２等を用いて現地で計測し
た縦横断測量データを通信インターフェイス（例えば、
ＲＳ−２３２Ｃ）を介して転送する方法、（２）現地で
測量し記入した手簿を手入力する方法、（３）既存縦横
断図をデジタイザ９に貼り、読み込む方法、（４）既存
縦横断図をスキャナ１０で読み込み、ベクトル化する方
法等。

【００４０】次に、ステップＳ１０からステップＳ１２
に進んで具体的設計段階に入ると、ルートに沿う現況縦
断図をディスプレイ１６上に呼び出し、予め用意してお
いた装飾ツールや条件設定を用いて、片勾配のすりつけ
（両勾配へのなだらかな変化）や拡幅など、種々の入力
操作を行って縦断計画を検討し計画縦断データを生成す
る。この計画縦断データは、ステップＳ１３での計画縦
断図の生成に利用される。

【００４１】さらに、ステップＳ１４に進むと、横断計
画の検討に入り、線形計画データ及び計画縦断データに
連動して、複数の横断線に切った横断図がディスプレイ
１６上に呼び出される。これに対し、予め設定された標
準的な横断面条件を入力し、さらに、各断面毎の詳細な
設定や修正、法面形状や構造物等の細部の仕様変更、土
量計算などを行うことにより、計画横断データが生成さ
れる。ステップＳ１５では、このデータにより横断線に
沿う横断図を作成することができる。

【００４２】ステップＳ１２，Ｓ１４の縦断及び横断計
画を経てステップＳ１６に進むと、これらの計画の結果
を平面に展開して計画平面データ〔縦断データ・横断デ
ータをｘ，ｙ平面に展開した３次元ランダム点データの
集合〕を生成する。つまり、線形計画データ、計画縦断
データ、計画横断データから逆に、これらのデータ内容
を反映した平面図がディスプレイ１６上に展開される。
この平面図には、計画縦断及び横断データ生成段階で設
定された幅員、法面、擁壁、用地域などが自動的に描画
されるので、設計者は、必要な部分のみを修正するだけ
で、現況等高線データと同一の等高線（標高差）サイズ
の計画等高線データを含む計画平面データを完成する。
そして、ステップＳ１７では、この計画平面データに基
づいて計画平面図を作成することができる。

【００４３】このようにして、ステップＳ１２〜Ｓ１６
で計画縦断データ、計画横断データ、計画平面データ等
からなる計画データを決定すると、次のステップＳ１８
において、これらのデータから、現況メッシュ点座標デ
ータと同一のメッシュ（間隔）サイズの計画メッシュ点
座標データ（ＤＶ）が自動的に生成される。この計画メ
ッシュ点座標データ（ＤＶ）は３次元データであり、ス
テップＳ１９において、計画メッシュ点座標データ（Ｄ
Ｖ）に３次元コンピュータグラフィックス技術を適用し
て、計画鳥瞰データや、計画景観（鳥瞰）シミュレーシ
ョンデータ及び走行シミュレーションデータが生成され
る。これにより、ステップＳ２０において、計画鳥瞰図
を作図したり、或いは、各種シミュレーション内容を動
画表示することができる。

【００４４】〔等高線データの生成〕この発明の一実施
例においては、等高線自動生成処理により、ランダムな
地点で測量された現況３次元座標データ（ｘｒ，ｙｒ，
ｚｒ）から現況等高線データを比較的高精度に生成する
ことができる。図５及び図６は、このような等高線デー
タ生成手法を説明するための図であり、等高線データ
は、原理的には、次のようにして生成される。まず、図
５（１）のように、３次元座標系（ｘ，ｙ，ｚ）におい
て、現況３次元座標データで表わされるランダムな測地
点Ｐ１，Ｐ２，…を互いに連結し、最も正三角形に近い
形状となるような三角形平面群Ｔ１，Ｔ２，…を形成す
る。

【００４５】次に、これらの三角形平面群Ｔ１，Ｔ２，
…を、所定の高さ（標高）ｚ＝ｈ１，ｈ２，ｈ３，…を
もつ一定高さ間隔Δｈ（Δｈ＝ｈ２−ｈ１＝ｈ３−ｈ２
＝…。例えば、Δｈ＝２５ｃｍ）毎の（ｘ，ｙ）平面で
切断し、高さ一定（ｈ１，ｈ２，ｈ３，…）のランダム
な（メッシュに拘束されない）断面線を生成する。三角
形平面Ｔ３について例示すれば、図５（２）のように、
標高ｚ＝ｈ３の断面線Ｌ３３及び標高ｚ＝ｈ４の断面線
Ｌ３４が生成される。

【００４６】そして、図６（１）のように、高さの等し
い断面線（Ｌ３３，Ｌ３４等）同士を始点から終点まで
順次連結してそれぞれの等高線Ｃ１，Ｃ２，…とし、こ
れらの等高線Ｃ１，Ｃ２，…を集合し、等高線標高値
（ｚ）毎に（ｘ，ｙ）座標値を順次配列したものが現況
等高線データとなる。

【００４７】このような等高線データの生成法を具体的
に実施するには、次のような簡便な手法を採用すること
ができる。すなわち、図５（１）で得た三角形平面Ｔ
１，Ｔ２，…の各辺上に、辺の両端座標から、図６
（２）に示すように、所定高さｚ＝ｈ１，ｈ２，ｈ３，
…の等高点（三角形平面Ｔ３についてはｚ＝ｈ３，ｈ４
に対し、点Ｐ３３，Ｐ３４）を内挿補間し、同一標高値
の等高点同士を始点から終点まで順次連結し、これらの
同値等高点を通るスプライン曲線を描かせると、図６
（１）に示される等高線Ｃ１，Ｃ２，…とほぼ同様の等
高線データが精度良く得られる。

【００４８】〔メッシュ点座標データの生成〕この発明
の一実施例においては、現況メッシュ点座標データ（ｘ
ｍ，ｙｍ，ｚｍ）は、現況等高線データから求めること
も、また、ランダムな地点で測量された現況３次元座標
データ（ｘｒ，ｙｒ，ｚｒ）から直接生成することもで
きる。図７はこれらの方法の一例を示している。図７
〔１〕は、現況等高線データＣ１〜Ｃ６から各メッシュ
点（Ｘｍ１，Ｙｍ１）〜（Ｘｍ４，Ｙｍ３）での標高
（Ｚｍ）値を求める方法を図解している。つまり、図７
〔１〕において、例えば、２つの現況等高線データＣ
２，Ｃ３とメッシュ構成線Ｙｍ２との交点における両現
況等高線データＣ２，Ｃ３の標高差を単純に均等補間す
ることにより、両交点間のメッシュ点（Ｘｍ３，Ｙｍ
２）における標高値（Ｚｍ）を算出することができる。

【００４９】現況３次元座標データ（ｘｒ，ｙｒ，ｚ
ｒ）から直接生成する場合には、、各メッシュ点（ｘ
ｍ，ｙｍ，ｚｍ）の（ｘｍ，ｙｍ）座標を囲む最小の三
角形を形成する３つの測地点の座標値から均等補間する
ことによって、現況メッシュ点座標データを単純に得る
ことができ、また、図７〔２〕に示すように、最小自乗
法等を用いて比較的高精度に算出することもできる。す
なわち、３次元座標系（ｘ，ｙ，ｚ）において、現況３
次元座標データで表わされるランダムな測地点のうち、
或るメッシュ点Ｐｍ（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を囲む所定の
（ｘ，ｙ）座標範囲のメッシュエリアＭＡ内に存在する
測地点Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｎをピックアップし、これら
の測地点Ｐ１〜Ｐｎの３次元座標値（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚ
ｉ）を基にして、最小自乗法により、誤差を最小化した
メッシュ点標高値Ｚｍを算出する。

【００５０】つまり、メッシュ点Ｐｍ（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚ
ｍ）の標高値Ｚｍを、平面方程式ｚ＝ａｘ＋ｂｙ＋ｃか
ら、Ｚｍ ＝ ａＸｍ ＋ ｂＹｍ ＋ ｃ
…（１）とすれば、メッシュエリア空間Ｍ
Ａ内に分散する複数ｎのランダムな測地点Ｐｒでの３次
元座標データ（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）〔＝Ｐ１（Ｘ１，Ｙ
１，Ｚ１）〜Ｐｉ（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）〜Ｐｎ（Ｘｎ，
Ｙｎ，Ｚｎ）〕との距離を考慮した最小自乗法で近似す
ると、各係数ａ，ｂ，ｃは、次の式（２）〜式（５）に
より求めることができる：

【数１】

【数２】

【数３】 ただし、

【数４】

【００５１】〔横断データ及び縦断データ〕図８は、等
高線データと横断データ及び縦断データとの関係を表わ
す図である。図４のステップＳ７，Ｓ９における縦断デ
ータ及び横断データは、等高線データから生成すること
ができる。例えば、図８に示すように、縦断データは、
等高線Ｃ１〜Ｃ６と縦断線（道路中心線）Ｌｎとの交点
計算により求められ、追加距離と標高を表わす。求める
測点の標高（ｚ）値は、等高線Ｃ１〜Ｃ６との前後の交
点標高（ｚ）値から比例配分して算出する。横断データ
は、等高線Ｃ１〜Ｃ６と横断線Ｔｒ１〜Ｔｒ４との交点
計算により、同様にして算出され、センタ（道路中心線
上の点）よりの横断距離及び標高を表わす。

【００５２】〔シミュレーション処理〕図９は、この発
明の一実施例による鳥瞰データ乃至シミュレーションデ
ータを得るためのシミュレーション処理の一例を示すフ
ローチャートであり、図１０及び図１１は、このシミュ
レーション処理における座標計算を説明するための図で
ある。この発明の一実施例においては、図４のステップ
Ｓ１，Ｓ３で説明したように、ＧＰＳ装置１やトータル
ステーション２からのランダムな地点での現況３次元座
標データから変換され、或いは、デジタイザ９やスキャ
ナ１０からのデータに高さ付け処理して得られるた現況
等高線データを基にして、現況メッシュ点座標データが
３次元データＤＶとして生成される。また、図４のステ
ップＳ１８で説明したように、計画データから計画メッ
シュ点座標データが３次元データＤＶとして生成され
る。この処理フローの第１ステップＳ２１では、現況或
いは計画景観シミュレーション等を行うために、３次元
座標（ｘ，ｙ，ｚ）上の位置として定義されている３次
元データＤＶを読み込む。

【００５３】次のステップＳ２２では、図１０のよう
に、３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）上の所定の鳥瞰視点位置
Ｏｖ（ａ，ｂ，ｃ）を定め、３次元データＤＶ上の位置
（ｘ，ｙ，ｚ）は、視点位置座標（ａ，ｂ，ｃ）に原点
移動したシフト座標系（ｘｖ，ｙｖ，ｚｖ）に変換さ
れ、次式（６）〜（８）で表わされる各軸位置ｘｖ，ｙ
ｖ，ｚｖにずらされる： ｘｖ ＝ ｘ − ａ …（６） ｙｖ ＝ ｙ − ｂ …（７） ｚｖ ＝ ｚ − ｃ …（８）

【００５４】このようにして視点位置座標（ａ，ｂ，
ｃ）を原点として座標計算の基準点とする。３次元デー
タＤＶの座標系（ｘ，ｙ，ｚ）からずらされたシフト座
標系（ｘｖ，ｙｖ，ｚｖ）は、さらに、視点位置Ｏｖを
回転中心とし、視点の角度（視角）に応じて、ｘ軸（東
西方向軸）回りに角度θｘ、ｙ軸（南北方向軸）回りに
角度θｙ、ｚ軸（垂直方向軸）回りに角度θｚだけ傾け
られ（−π＜θｘ，θｙ，θｚ＜π）、傾けられた３次
元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）上の目標点位置が計算され、こ
の３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、以後、鳥瞰データ或
いはシミュレーションデータを作成するための元座標と
なるシミュレーション座標系として用いられる。

【００５５】例えば、ｙ軸回りに角度θｙだけ回転する
と、シミュレーション座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）はシフト座
標系（ｘｖ，ｙｖ，ｚｖ）に対して図１１のように表わ
され、シフト座標系上の目標点Ｐの位置（ｘｖｐ，ｙｖ
ｐ，ｚｖｐ）は、次式（９）〜（１１）で表わされるシ
ミュレーション座標系上の位置（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）に
変換される： Ｘｐ ＝ ｘｖｐ・ｃｏｓ（θｙ）−ｚｖｐ・ｓｉｎ（θｙ） …（９） Ｙｐ ＝ ｙｖｐ …（１０） Ｚｐ ＝ ｘｖｐ・ｓｉｎ（θｙ）＋ｚｖｐ・ｃｏｓ（θｙ）…（１１）

【００５６】また、ｘ軸回りに角度θｘだけ回転した場
合には、同様にして、シフト座標系（ｘｖ，ｙｖ，ｚ
ｖ）上の目標点Ｐの位置（ｘｖｐ，ｙｖｐ，ｚｖｐ）
は、次式（１２）〜（１４）で表わされるシミュレーシ
ョン座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）上の位置（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚ
ｐ）に変換される： Ｘｐ ＝ ｘｖｐ …（１２） Ｙｐ ＝ ｙｖｐ・ｃｏｓ（θｘ）−ｚｖｐ・ｓｉｎ（θｘ）…（１３） Ｚｐ ＝−ｙｖｐ・ｓｉｎ（θｘ）＋ｚｖｐ・ｃｏｓ（θｘ）…（１４）

【００５７】さらに、ｚ軸回りに角度θｚだけ回転した
場合には、同様にして、シフト座標系（ｘｖ，ｙｖ，ｚ
ｖ）上の目標点Ｐの位置（ｘｖｐ，ｙｖｐ，ｚｖｐ）
は、次式（１５）〜（１７）で表わされるシミュレーシ
ョン座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）上の位置（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚ
ｐ）に変換される： Ｘｐ ＝ ｘｖｐ・ｃｏｓ（θｚ）＋ｙｖｐ・ｓｉｎ（θｚ）…（１５） Ｙｐ ＝−ｘｖｐ・ｓｉｎ（θｚ）＋ｙｖｐ・ｓｉｎ（θｚ）…（１６） Ｚｐ ＝ ｚｖｐ …（１７）

【００５８】このようにして、任意の視点位置（ａ，
ｂ，ｃ）及び視角（θｘ，θｙ，θｚ）を基準にしたシ
ミュレーション座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）上における３次元
データＤＶの目標点位置が計算されると、ステップＳ２
３において、このシミュレーション座標系（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）で表わされる３次元データは、２次元ビュースクリ
ーン上に投影するための２次元ビュー座標に変換され
る。ここで、描画する図面の縮尺を考慮して、図面乃至
画面への表示範囲を計算し、表示範囲のクリップ計算を
行い、最終的な画面系２次元ビュー座標に変換する。さ
らに、２次元ビューへの座標変換の際に得られた奥行き
値（Ｚ値＝視点位置から各目標位置までの奥行きを表わ
す）の大小に応じて隠線を計算し、隠線消去処理を行
う。このようにして得られた描画用ベクトルデータは、
次ステップＳ２４以降の景観乃至走行シミュレーション
データの作成に利用されるが、プロッタ１８による鳥瞰
図の作成にも利用することができる。

【００５９】ステップＳ２４においては、ビュー座標変
換されたベクトルデータが画面をターゲットとして画像
データ（ビットマップデータ、例えば、ＢＭＰファイル
データ）に展開（描画）され、展開された画像データ
は、次のステップＳ２５で、一場面分の描画データとし
て保存され、さらに、ステップＳ２６において、既に保
存された描画データと共に、ディスプレイ１６に表示す
るための一連の動画データ（ビデオクリップデータ）と
して合成される。この後、ステップＳ２７では、シミュ
レーション処理を終了するか否かを判断し、終了する場
合（ＹＥＳ）はこの処理を終了し、続行する場合（Ｎ
Ｏ）にはステップＳ２２に戻る。

【００６０】ステップＳ２２に戻ると、予め定められた
鳥瞰点の軌跡に沿って、３次元データＤＶを、次の鳥瞰
視点位置Ｏｖ（ａ，ｂ，ｃ）及び視角に対応するシミュ
レーション座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換し、これに対し
て、ステップＳ２３〜Ｓ２６の処理を行う。ステップＳ
２７で処理終了と判断するまで、鳥瞰点の全軌跡につい
てステップＳ２２〜Ｓ２７の処理を繰り返す。

【００６１】この発明の一実施例においては、現況或い
は計画景観シミュレーションだけではなく、走行シミュ
レーションを行うことができる。走行シミュレーション
は、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ２１
で、図４のステップＳ１８で生成される計画メッシュ点
座標データが３次元データＤＶとして読み込み、ステッ
プＳ２２の視点位置として運転者の目の位置を設定する
ことにより達成される。つまり、ステップＳ２２で設定
する視点位置及び視角を、道路計画設計の結果得られた
道路上を走行する仮想車両の運転席の軌跡に沿って順次
変化させ、ステップＳ２３〜Ｓ２６の処理を繰り返すこ
とにより、走行シミュレーション時の描画用データ及び
動画データを得ることができる。

【００６２】〔種々の描画例〕図１２〜図２０は、図面
や画面での表示形態の理解のために、実際にプロッタ１
８により作図されたり或いはディスプレイ１６上に表示
される図面或いは画像の一具体例を示すものであり、図
１２は現況図面例を示し、図１２〔１〕は、現況平面図
データに基づいて作成される現況平面図の一例であり、
図１２〔２〕は、現況鳥瞰データに基づいて作成される
現況鳥瞰図の一例である。

【００６３】この発明の一実施例においては、シミュレ
ーション処理の説明で述べたように、現況鳥瞰データや
現況景観シミュレーションデータを生成し、これによ
り、鳥瞰図を作成したり、景観シミュレーションを行
い、道路計画の事前検討を十分に行うことができる。図
１２〔２〕の現況鳥瞰図のような３次元図形は、プロッ
タ１８により描画用ベクトルデータでカラー作図するだ
けでなく、景観（鳥瞰）シミュレーション用動画像デー
タに加工してディスプレイ１６上に現況シミュレーショ
ン画面として動的に表示することにより、航空写真を撮
ることなく、色々な視点から現況における色々な目標物
を見たり、現状景観画像の回転やズームアップを自在に
行うことができる。また、画面に対応する図形データを
用いて、シミュレーション画面における任意視点の鳥瞰
図をプリンタ１７により自動的にプリントアウトするこ
とができるので、道路計画設計のための事前検討に役立
つ。なお、現況鳥瞰データ等による３次元図形の表現方
法には、図１２〔２〕に示すような「ワイヤメッシュ」
に対してテクスチャの貼付け（テクスチャマッピング）
をすることができる。

【００６４】さて、道路計画設計段階においては、ま
ず、最適な道路ルートを決定し、最適な測点、主要点、
横断線を決定することにより、例えば、図１３に示すよ
うに、最適な道路ルートを表わす線形計画図を作成す
る。次に、この線形計画図のルートに沿う現況縦断図に
対して各種設定入力を行い計画縦断データを生成するこ
とにより、例えば、図１４に示すような計画縦断図を作
成する。次に、線形計画図のデータ及び計画縦断データ
に連動する横断図に対して条件設定や修正等を加えて計
画横断データを生成することにより、図１５及び図１６
に示すような計画横断図を作成する。

【００６５】そして、線形計画図のデータ、計画縦断デ
ータ、計画横断データから逆に、これらのデータ内容を
反映した平面図が展開され、この平面図に、必要な修正
を加えて計画等高線データや計画平面データを完成し、
これにより、図１７に示すような計画平面図を作成す
る。また、計画縦断データ、計画横断データ、計画平面
図データ等のデータか計画メッシュ点座標データが自動
的に生成され、この計画メッシュ点座標データ（或いは
計画等高線データ）は、計画鳥瞰データや景観（鳥瞰）
シミュレーションデータ及び走行シミュレーションデー
タの生成に利用される。

【００６６】この発明の一実施例においては、シミュレ
ーション処理の説明で述べたように、計画鳥瞰データや
計画景観シミュレーションデータを生成し、これによ
り、鳥瞰図を作成したり、景観シミュレーションを行
い、設計物を視覚的に検証することができる。計画鳥瞰
データによりプロッタ１８を介して色々な視点から見た
鳥瞰図をカラー作図する場合、道路用地分を赤系の強調
色とし、現況のままとされる無変化地形分を緑系の背景
色とすることにより、計画設計された道路状態の検討を
容易にすることができる。また、計画景観シミュレーシ
ョンデータを用いると、ディスプレイ１６上に計画鳥瞰
画像を動的に表示する景観シミュレーションを実行する
ことができる。

【００６７】図１８は、景観シミュレーションデータに
基づいてディスプレイ１６上に表示される３次元図形の
計画鳥瞰図の画像例を示しており、この景観画像は、図
１８〔１〕のように全体を表示したり、図１８〔２〕の
ように部分的に拡大表示したりする。なお、これとほぼ
同等の計画鳥瞰図は、上述のように、計画鳥瞰データに
基づきプロッタ１８により作図することができる。

【００６８】ディスプレイ１６上に計画鳥瞰図の画像を
表示する場合、図１８〔１〕，〔２〕のように、種々の
視点位置からの３次元的な景観画像が動的に表示され、
しかも、景観画像に対して、一時停止、回転、ズームア
ップ等の操作を自在に適用することができる。また、必
要時に、画面に対応する図形データを用いて、計画景観
シミュレーション画面における任意視点の鳥瞰画像をプ
リンタ１７により鳥瞰図として自動プリントアウトする
ことができる。このように、この発明の一実施例では、
設計物の視覚的な検証を行うために景観シミュレーショ
ンを採用し、計画設計した道路及びその周辺地形の鳥瞰
画像を動的に表示するようにしたので、道路及び周辺の
立体的な把握を一層的確に行うことができ、総合的に、
計画の良し悪し、周辺環境との調和などを検証すること
が可能となる。

【００６９】なお、図示の例では、３次元図形は、必要
に応じて、ワイヤメッシュで囲まれた部分に対して面と
してテクスチャの貼り付けたり色を付けたり（テクスチ
ャマッピング）することができる。また、計画設計され
た道路用地分の画像のみを赤系色や高輝度の強調表示と
し、現況状態にある周辺分との区別を明瞭にすることが
できる。コンピュータの処理能力等の事情が許せば、３
次元コンピュータグラフィックスにおける種々の表示技
法、例えば、色付けや陰影付け等の面処理（レンダリン
グ）を用いて、より自然な景観画像を表示するようにし
てもよい。

【００７０】この発明の一実施例においては、シミュレ
ーション処理の説明で述べたように、走行シミュレーシ
ョンデータを生成し、ディスプレイ１６上に走行シミュ
レーション画面を動的に表示する走行シミュレーション
を実行することによって、計画設計された道路を車両運
転上の面から検証することができる。図１９及び図２０
は、走行シミュレーションデータに基づいてディスプレ
イ１６上に表示される走行シミュレーション画面の例を
示している。

【００７１】ここで、走行シミュレーションデータは、
計画設計された道路上を実際に車両が走行する場合を想
定し、計画メッシュ点座標データ乃至計画等高線データ
により３次元的に表現される計画道路及び周辺地域の形
状に対して、主として、走行車両運転者の視点から車両
進行方向に向かう視線に従って投影変換及び隠線処理を
行い、この視点を運転者の視点座標軌跡に沿って順次変
化させることにより得られる。従って、ディスプレイ１
６上に表示される走行シミュレーション画面により、計
画設計された道路上を実際に走行した時に運転席からみ
た車両前方の視界を３次元的に模擬することができる。
なお、運転者の視点位置を種々に設定することにより、
車種や走行車線に応じた模擬視界が得られ、また、各模
擬視界画像の変更速度を変化することにより車両速度に
応じた模擬視界が得られる。さらに、視線の方向を進行
方向だけでなく、左右前後に任意角度変化させると、車
窓から任意方向をみた環境視界を模擬することもでき
る。

【００７２】このような３次元的な模擬視界図は、例え
ば、図１９のように、連続する複数場面をまとめて一覧
形式により静止画で配列して一括表示したり、或いは、
図２０（ａ），（ｂ）のように、順次、走行速度に合わ
せて動画的に表示したりすることができる。従って、設
計者は、このような走行シミュレーションにより、例え
ば、車両運転上危険で事故多発地点になりそうな箇所
〔図２０（ｂ）のように道路の前方が途切れて見えない
状態から、突然、急カーブが現われるというような箇
所〕等、道路計画設計上の不備部分を発見したり、交通
標識や案内板の設置箇所、制限速度の設定等、種々の付
帯的事項を検討することができ、必要時には、画面に対
応する図形データを用いて、走行シミュレーション画面
における任意路上位置での模擬視界図をプリンタ１７に
より自動プリントアウトを行い、不備部分をペーパで確
認することが可能となる。このように、この発明の一実
施例においては、計画設計された道路を実際に走行した
ときと全く同じ感覚で設計物を検証することができ、こ
れにより、図面設計時に見逃した種々の障害事項等を効
果的にピックアップし、これを計画設計段階にフィード
バックして設計修正を行い、例えば、事故多発地点を設
計時に前もって回避する等、きめの細かい高度な道路計
画設計を実現することができる。

【００７３】なお、走行シミュレーション画面は、必要
に応じて、面的に表示することができるが、図１９及び
図２０の例に示すように、ワイヤメッシュ法で表示する
方が、位置概念が把握しやすいので好ましい。また、計
画設計された部分の画像を青系色で表示し、周辺部や背
景部を視点からの距離に応じて明暗表示したり、昼夜間
で画像の明暗を区別したりすることができる。なお、処
理能力等の事情が許せば、３次元コンピュータグラフィ
ックスの種々の表示技法、例えば、色付け、陰影付け、
路面等へのテクスチャマッピング等の面処理を用い、さ
らに、夜間の走行模擬時にはライトを進行方向に当てた
色及び陰影付けを行うことにより、運転模擬時の視界環
境をよりリアルに表示するようにしてもよい。

【００７４】〔発明の効果〕以上説明したように、この
発明によれば、現況３次元データに基づいて平面データ
や鳥瞰データを作成するようにして、現在の地形データ
をそのまま鳥瞰図に忠実に反映させ、この鳥瞰図によっ
て、設計時や計画進行中に現況地形を立体的に的確に把
握・確認することができる。また、３次元メッシュデー
タを生成し、この３次元メッシュデータに基づいて鳥瞰
データを作成するようにしているので、現状地形データ
から効率よく鳥瞰図を作成することができる。

【００７５】この発明によれば、現況の地形を表わす現
況３次元データを基にして、道路計画に従い、計画後の
地形を表わす計画３次元データを生成し、生成された計
画３次元データに基づいて鳥瞰データを作成するように
しているので、計画設計された道路及びその周辺の状況
を立体的に観察し、視覚的にその良否、周辺環境との調
和等をフィードバック可能に視覚的に検証することがで
きる。

【００７６】また、現況３次元データは、ランダムな地
点で測量された３次元座標データであり、これに基にし
て計画３次元データを生成するようにしているので、現
在の測量地形データが、鳥瞰図を含む種々の図面データ
に忠実に反映され、入力ミスがなく短時間で道路計画設
計を行うことができる。

【００７７】さらに、鳥瞰データに対応する景観シミュ
レーション画像を動的に表示するようにしているので、
現状地形を立体的に的確に把握し、計画設計の事前検討
等を効果的に行うことができ、また、計画設計後も、計
画された道路及びその周辺の状態を一層的確に検証する
ことができ、設計成果を確認乃至フィードバックするこ
とにより、総合的に、計画の良し悪し、周辺環境との調
和などを考慮した計画設計を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の一実施例による道路計画設
計支援システムの全体的な構成を表わすブロック図であ
る。

【図２】図２は、この発明の一実施例による道路計画設
計支援システムの概略的な機能を表わ機能ブロック図の
一部である。

【図３】図３は、この発明の一実施例による道路計画設
計支援システムの概略的な機能を表わ機能ブロック図の
他部である。

【図４】図４は、この発明の一実施例による道路計画設
計の全体的な処理手順の一例を表わすフローチャートで
ある。

【図５】図５は、この発明の一実施例における等高線デ
ータ生成手法を説明するための図の一部である。

【図６】図６は、この発明の一実施例における等高線デ
ータ生成手法を説明するための図の他部である。

【図７】図７は、この発明の一実施例におけるメッシュ
点座標データの生成手法を説明するための図である。

【図８】図８は、等高線データと横断データ及び縦断デ
ータとの関係を表わす図である。

【図９】図９は、この発明の一実施例によるシミュレー
ション処理の一例を示すフローチャートである。

【図１０】図１０は、シミュレーション処理におけるシ
フト座標変換の計算を説明するための図である。

【図１１】図１１は、シミュレーション処理におけるシ
ミュレーション座標変換の計算を説明するための図であ
る。

【図１２】図１２は現況図面等の例を示し、図１２
〔１〕は、現況平面図の一例であり、図１２〔２〕は、
現況鳥瞰図乃至景観シミュレーション画像の一例であ
る。

【図１３】図１３は、線形（計画）図の一例である。

【図１４】図１４は、計画縦断図の一例である。

【図１５】図１５は、計画横断図の例の一部である。

【図１６】図１６は、計画横断図の例の他部である。

【図１７】図１７は、計画平面図の一例である。

【図１８】図１８は計画鳥瞰図乃至景観シミュレーショ
ン画像の例を示し、図１８〔１〕は、全体を表したもの
の一例であり、図１８〔２〕は、部分を拡大表示したも
のの一例である。

【図１９】図１９は、走行シミュレーション画面の一例
を表わす図である。

【図２０】図２０は、走行シミュレーション画面の他の
例を表わす図である。

【符号の説明】

Ｐ１〜Ｐ８，Ｐｉ，Ｐｎ ランダムな測地点、 Ｔ１〜Ｔ８ 三角形平面、 ｈ１〜ｈ６ 標高（ｚ）値、 Ｌ３３，Ｌ３４ 三角形平面Ｔ３における標高値ｈ３，
ｈ４の断面線、 Ｃ１〜Ｃ６ 等高線、 Ｐ３３，Ｐ３４ 三角形平面Ｔ３の各辺における標高値
ｈ３，ｈ４の等高点、 Ｌｎ 縦断線、 Ｔｒ１〜Ｔｒ４ 横断線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−24556（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−232484（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−237836（ＪＰ，Ａ) 岡本佳久ほか，農道計画路線を３Ｄシ ミュレーションで走る，農業土木学会 誌，日本，社団法人農業土木学会，1998 年 ４月 １日，ｖｏｌ．66，ｎｏ. ４，ｐ411−417 徳島征二ほか，道路計画における動画 像の活用，第41回建設省技術研究会報 告，日本，財団法人土木研究センター, 1988年10月20日，ｐ505−511 寺川陽ほか，道路景観シミュレーショ ンシステムの開発，土木研究所資料，日 本，建設省土木研究所，第3588号（平成 10年８月），ｐ．25−26 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 17/50 610 G06F 17/50 680 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】測量機器で測量された測量データの取込み
   が可能でありディスプレイを備えた道路計画設計支援シ
   ステムであって、 測量機器から、道路計画予定地域におけるランダムな地
   点で測量され、道路計画予定地域の現況の地形を表わす
   現況３次元データを、取得する現況データ取得手段と、 取得された現況３次元データに基づいて３次元メッシュ
   データを生成するメッシュデータ生成手段と、 生成された３次元メッシュデータに基づいて道路計画予
   定地域の現況鳥瞰データを生成する現況鳥瞰データ生成
   手段と、 生成された現況鳥瞰データに基づいて道路計画予定地域
   の現況鳥瞰シミュレーション画像をディスプレイに表示
   させる現況鳥瞰画像表示手段と、 取得された現況３次元データを基にして、道路計画予定
   地域における計画設計後の道路形状及び周辺地形を表わ
   す計画３次元データを生成する計画３次元データ生成手
   段と、 生成された計画３次元データに基づいて道路計画予定地
   域の計画後鳥瞰データを生成する計画鳥瞰データ生成手
   段と、 生成された計画後鳥瞰データに基づいて道路計画予定地
   域の計画後鳥瞰シミュレーション画像をディスプレイに
   表示させる計画鳥瞰画像表示手段とを具備することを特
   徴とする道路計画設計支援システム。
2. 【請求項２】前記計画３次元データ生成手段は、取得さ
   れた現況３次元データから等高線データを生成し、該等
   高線データに基づいて、道路計画予定地域における計画
   設計後の道路形状及び周辺地形を表わす計画３次元デー
   タを生成することを特徴とする請求項１に記載の道路計
   画設計支援システム。
3. 【請求項３】前記現況及び計画鳥瞰画像表示手段は、そ
   れぞれ、道路計画予定地域の現況及び計画後鳥瞰シミュ
   レーション画像をディスプレイに動的に表示させること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の道路計画設計支援
   システム。
4. 【請求項４】測量機器で測量された測量データの取込み
   が可能でありディスプレイを備えた情報処理装置にて読
   取り可能な記録媒体であって、 測量機器から、道路計画予定地域におけるランダムな地
   点で測量され、道路計画予定地域の現況の地形を表わす
   現況３次元データを、取得するステップと、 取得された現況３次元データに基づいて３次元メッシュ
   データを生成するステップと、 生成された３次元メッシュデータに基づいて道路計画予
   定地域の現況鳥瞰データを生成するステップと、 生成された現況鳥瞰データに基づいて道路計画予定地域
   の現況鳥瞰シミュレーション画像をディスプレイに表示
   させるステップと、 取得された現況３次元データを基にして、道路計画予定
   地域における計画設計後の道路形状及び周辺地形を表わ
   す計画３次元データを生成するステップと、 生成された計画３次元データに基づいて道路計画予定地
   域の計画後鳥瞰データを生成するステップと、 生成された計画後鳥瞰データに基づいて道路計画予定地
   域の計画後鳥瞰シミュレーション画像をディスプレイに
   表示させるステップとから成るプログラムを記録してい
   ることを特徴とする道路計画設計支援のための記録媒
   体。