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立体交通三维道路网快速构建算法研究
| 论文题名： | 立体交通三维道路网快速构建算法研究 |
| 关键词： | 智能交通;三维道路;自动提取;参数化建模;二维栅格地图 |
| 摘要： | 道路、立交桥、建筑物和城市下穿隧道是虚拟三维数字城市立体交通道路网中不可缺少的一部分，对道路交通三维仿真模拟、道路优化、车辆轨迹跟踪、车流量统计以及突发事件应急处理等具有重要的意义。本文以建立数字城市中三维智能交通仿真平台为研究背景，结合城市道路、立交桥、建筑物和下穿隧道的物理结构和工程设计特点，对道路、立交桥、大规模建筑物群分别采用不同级别的二维栅格地图进行快速自动提取与构建，对城市下穿隧道则采用交互式参数化建模方法进行构建。 （1）针对传统且复杂的三维建模方式，结合城市建筑和道路的物理结构和工程设计特点，通过选取不同级别的二维栅格地图作为输入数据，分别进行道路中心线和建筑物轮廓线的自动识别与提取，进一步完成三维矢量化道路、交叉口和大规模建筑物群的生成。通过获取三维道路边缘线和建筑物轮廓线，对它们进行重叠检测，对重叠的三维道物进行重新构建。 （2）针对城市下穿隧道具有的复杂空间结构和建模困难的问题，结合城市下穿隧道的物理结构和工程设计特点，给定一组控制顶点，利用插值法求出过这些控制顶点的B样条曲线生成城市下穿隧道中心线，实现包括洞门和洞身的下穿隧道中心线分段建模。 （3）针对数字城市中立交桥三维建模需要采集数据种类多、数据量大，建模过程复杂的问题，结合城市立交桥的物理结构和工程设计特点，利用二维栅格地图局部交通道路网自动完成三维立交桥道路中心线的提取，交点提取，交点分层，通过参数化建模和纹理映射方法，实现立交桥三维实体快速建模。 实验结果表明本文立体交通三维道路网中的道路、立交桥、大规模建筑物群和城市下穿隧道的参数化建模方法能够大大缩短建模时间，提高设计效率，具有较好的灵活性和交互性。 |
| 作者： | 刘耀丹 |
| 专业： | 计算机科学与技术 |
| 导师： | 赵新灿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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