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    • 7.1 路網(wǎng)與路段總體概述
    • 7.2 路段類型
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分享 | PreScan快速入門到精通第七講之PreScan道路類型

2022/02/09
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閱讀需 23 分鐘
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7.1 路網(wǎng)與路段總體概述

用途:每個路段都是可配置的,通過將選擇的要素粘合在一起,就可以做出復(fù)雜的路網(wǎng)。

用法:通常用于手動建模的基礎(chǔ)設(shè)施。

GUI中的位置:作為一個預(yù)定義的庫元素

格式:N/A

MBOX:匯編表中不知道

使用方法:路網(wǎng)可以使用預(yù)先定義的路段類型來構(gòu)建,所有的路網(wǎng)都有特定的屬性。路網(wǎng)的創(chuàng)建將在路網(wǎng)形成中解釋。這些路段共享標(biāo)準(zhǔn)路段屬性。  

                         

對象配置:在 "對象配置 "對話框中,可以設(shè)置道路外觀和傳感器屬性。默認(rèn)情況下,除了攝像頭傳感器外,道路對象是無法檢被傳感器測到的。

7.2 路段類型

可用的路段列舉如下。在講解和未來幾次講解中,將對這些路段及其具體屬性進(jìn)行描述。共同的屬性在標(biāo)準(zhǔn)屬性一節(jié)中描述。目前可用的路段有:

直路;

彎路(Bend Road);

彎道(Bézier);

柔性道路;

螺旋形道路(Clothoid);

出入口車道;

車道轉(zhuǎn)換道路;

匝道段;

環(huán)島路;

X型和Y型交叉口;

人行橫道.

使用方法:大多數(shù)屬性可以通過雙擊線段,用鼠標(biāo)調(diào)整控制點(diǎn)來設(shè)置,如調(diào)整線段的大小和調(diào)整方向一節(jié)所述。下面是每個線段類型的不同選項(xiàng)的概述。每個選項(xiàng)在相應(yīng)的課程中都有解釋。

路段類型                                                        正常                                     CTRL
直路;匝道段 轉(zhuǎn)動 調(diào)整長度
彎曲(Bend) 移動端點(diǎn) -1
彎道(Curved  Road (Bézier)) 移動端點(diǎn),固定切線2 -3
可調(diào)整道路(Flexible Road) 移動端點(diǎn)或定義點(diǎn),固定切線2 -3
回旋路 (Clothoid) 移動端點(diǎn)4 -
匝道進(jìn)出口 轉(zhuǎn)動 調(diào)整長度
道路調(diào)整 轉(zhuǎn)動 調(diào)整長度
環(huán)島道路5 轉(zhuǎn)動 -
十字路口5 轉(zhuǎn)動 調(diào)整長度
行人穿越馬路 轉(zhuǎn)動 調(diào)整長度

1 '-' 表示CTRL按鈕沒有額外的功能。

2 控制點(diǎn)可以移動,不需要調(diào)整切線,見曲線路和彈性路,見曲線路和彈性路

3 控制點(diǎn)可以通過調(diào)整切線移動,見曲線路和彈性路,可移動控制點(diǎn)

4 在擬合路段上,端點(diǎn)可以在定義的擬合路徑上移動。

5 只有道路端點(diǎn)可以被編輯

屬性可以在屬性編輯器中進(jìn)行更詳細(xì)的設(shè)置。對于環(huán)島和十字路口,可以在 "構(gòu)造區(qū)域 "或"實(shí)驗(yàn)樹 "中的鼠標(biāo)右鍵菜單中選擇"編輯道路末端 "來編輯道路末端。

直線

直路有一個獨(dú)特的參數(shù):它的長度 

                         

如果用直路作為起始段,最好先確定其方向,然后再繼續(xù)增加額外的路段。

封閉式環(huán)路可以采用彎道或柔性道路來建立封閉式環(huán)路。不可能通過使用交叉口和直路段建立封閉環(huán)路。PreScan將拒絕進(jìn)行此連接。

編輯模式

在 "編輯 "模式下,可以編輯段的控制點(diǎn)(黑色方塊)。單擊(并按住)控制點(diǎn),移動鼠標(biāo)改變方向。在此操作過程中按住CTRL鍵,可以調(diào)整長度。

彎曲路

彎道有兩個獨(dú)特的參數(shù),即道路的中心半徑(兩條路緣線之間的線)和道路覆蓋的相對角度。

如果選擇使用彎道開始構(gòu)建路網(wǎng),那么這個彎道將以零度的相對角度(平行于建立區(qū)域的x軸)開始。這不能只用鼠標(biāo)操作來改變:使用屬性編輯器中的旋轉(zhuǎn)角度來改變整個路網(wǎng)的方向,或者先選擇一條小的直路開始構(gòu)建路網(wǎng)。

編輯模式

彎道(Bézier)

Bézier彎道是一個具有定義的起始和終點(diǎn)位置和(切線)角的路段。終點(diǎn)位置是通過設(shè)置一個x和y的三角形來確定的。

 

 

Bézier曲線是一條簡化的立方體Bézier曲線。通過雙擊該曲線段(編輯模式),可以看到

可以編輯Bézier曲線的控制點(diǎn)。 

只有在彎道或柔性路段的幫助下,才能形成環(huán)形路網(wǎng)。 

編輯模式

起點(diǎn)和止點(diǎn)。點(diǎn)被移動,但方向和曲率不變。

第二個控制點(diǎn),見下圖。

正常:曲線的形狀被調(diào)整,而起點(diǎn)和終點(diǎn)角度保持不變。

按下CTRL按鈕:整個曲線旋轉(zhuǎn)。

第三個控制點(diǎn),見下圖。

正常:曲線的形狀被調(diào)整,而起始角和結(jié)束角保持不變。

按下CTRL按鈕:曲率調(diào)整。 

柔性道路

柔性路與曲線路基本相同,但用戶可以選擇在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間增加任意數(shù)量的定義點(diǎn)。這兩種類型路段的路段端的處理方法是相同的,對這個問題的解釋,因此請參考上面的解釋。 

除了以上所述的端點(diǎn)處理外,還可以:

添加一個新的定義點(diǎn)

編輯定義點(diǎn)位置的路段,

刪除現(xiàn)有的定義點(diǎn)

一分為二,

合二為一

鼠標(biāo)右鍵單擊柔性路段,會彈出包含這些特定選項(xiàng)的上下文相關(guān)菜單:單擊定義點(diǎn)可編輯或刪除該定義點(diǎn),單擊道路上的其他地方可在最接近所點(diǎn)擊位置的道路中心線上添加一個新的定義點(diǎn)。這些選項(xiàng)也可以在編輯模式下使用。 

增加定義點(diǎn) 

編輯/移除定義點(diǎn): 

在上下文相關(guān)菜單中,有一個選項(xiàng)可以將一條柔性道路分割到被點(diǎn)擊的位置。合并兩條柔性道路的選項(xiàng)適用于被點(diǎn)擊的道路的最近一側(cè)。使用分割或合并選項(xiàng)時,外觀配置會被考慮在內(nèi)。但是,這些選項(xiàng)會改變道路網(wǎng)絡(luò),因此無法再重新調(diào)整繼承路徑。

道路分離 

道路合并 

當(dāng)從柔性路段中移除一個定義點(diǎn)時,可能需要調(diào)整相鄰定義點(diǎn)的方向和曲率,以使柔性路段形成有效的形狀。 

如果柔性路段的形狀是無效的,可能很難找到造成這個問題的確切位置,所以這個問題點(diǎn)是用圓圈來表示的。 

關(guān)于柔性路段的使用方法,請看延伸路網(wǎng)生成示例(Extended RoadNetwork Generation)。

只有在彎道或柔性路段的幫助下,才能形成環(huán)形路網(wǎng)。

編輯模式

通過雙擊路段(編輯模式),可以以圖形化的方式對柔性道路的定義點(diǎn)進(jìn)行編輯。 

在定義點(diǎn)調(diào)整路段時,只改變相鄰兩個定義點(diǎn)(或終點(diǎn)和定義點(diǎn))之間的部分路段,其余的路段不變。 

定義點(diǎn)的調(diào)整。定義點(diǎn)被移動,但定義點(diǎn)的方向和曲率保持不變。

 

每個定義點(diǎn)在定義點(diǎn)的相對位置有兩個支撐點(diǎn),用于調(diào)整該定義點(diǎn)處的柔性路段的形狀,而定義點(diǎn)保持在同一位置。

支撐點(diǎn)的調(diào)整選項(xiàng)。

正常:對定義點(diǎn)所選側(cè)的道路入口或出口張力(曲率)進(jìn)行調(diào)整。

按下CTRL按鈕:定義點(diǎn)的切線被調(diào)整,即道路在該點(diǎn)上旋轉(zhuǎn)。 

 

通過拖動其中一個支撐點(diǎn)來調(diào)整定義點(diǎn)的切線,將自動調(diào)整另一個支撐點(diǎn)。

 當(dāng)從上下文相關(guān)菜單中選擇 "編輯定義點(diǎn)... "選項(xiàng)時,右鍵單擊定義點(diǎn)后,會彈出一個對話框,填寫該定義點(diǎn)的屬性的準(zhǔn)確值。

定義點(diǎn)配置窗口 

在 "定義點(diǎn)配置"對話框中,可以調(diào)整以下屬性:

Delta X 偏移量

定義點(diǎn)與道路起點(diǎn)之間的距離,以X方向?yàn)閱挝?,相對于路段的航向角?/p>

Delta Y 偏移量

定義點(diǎn)與道路起點(diǎn)之間的距離,在Y方向上,相對于路段的航向角。

標(biāo)題角度

定義點(diǎn)位置的路段的航向角[度],相對于路段本身的航向角。

傾斜角

定義點(diǎn)位置的路段傾斜度。

剖面角度

定義點(diǎn)位置的路段的絕對剖面岸角[度]。

入口處的張力

定義點(diǎn)位置和路段起點(diǎn)處的曲率平滑度。

出口處的張力

在定義點(diǎn)位置和路段末端的曲率平滑度。 

定義點(diǎn)配置 "對話框中的以下屬性為只讀屬性。

從起點(diǎn)的距離:沿路段中心線,從起點(diǎn)到定義點(diǎn)的距離。

到終點(diǎn)的距離:沿路段中心線的距離,從定義點(diǎn)到終點(diǎn)的距離。

只有在 "定義點(diǎn)配置"對話框中,通過鼠標(biāo)右鍵單擊要調(diào)整的定義點(diǎn)并選擇 "編輯定義點(diǎn) "選項(xiàng)后,才能在 "定義點(diǎn)配置 "對話框中進(jìn)行調(diào)整。

螺旋形道路(Clothoid)

螺旋形道路是一種用于連接直路段和彎路段的路段。它是利用 " Clothoid"公式創(chuàng)建的。凝結(jié)體可以實(shí)現(xiàn)從直道到彎道的橫向加速度平穩(wěn)過渡。Clothoid由以下屬性定義。Rstart、Rend、ΔL、ΔAngle和Flipped。在內(nèi)部,對于Clothoid的抽象定義,使用了參數(shù)L(長度)和R(半徑)。這些參數(shù)是曲線的輸入?yún)?shù)。它們定義了曲線的形狀(=scaling)。

 

 

目錄 描述
Rstart (R-start) Clothoid開始時的半徑。默認(rèn)情況下為無限(正值),因此可以將Clothoid連接成直線。對于反向的Clothoid,它是無窮大(負(fù)數(shù))。
Rend (R-end) Clothoid末端的半徑。默認(rèn)情況下,這個值等于R,其值為30m。
ΔL Clothoid段的長度。根據(jù)定義,此值為Lend -  Lstart,其值為60m。
ΔAngle 相對于切口末端與切口開始的角度。默認(rèn)值為57.3deg。
Flipped 定義切口的方向。缺省情況下,切口不翻轉(zhuǎn)。
Curve Clothoid的形狀。改變R和L是獨(dú)立的,改變R和L會改變Clothoid的比例,從而改變Clothoid的形狀。

編輯模式

在正常的編輯模式下,可以通過兩種不同的方式來修改Clothoid。首先,可以通過拖動路邊的手柄來定義分段。第二,可以通過拖動螺旋中心的抓手來操縱切口的比例。目前對切口的縮放是通過鎖定切口的ΔAngle來實(shí)現(xiàn)的。

屬性

可以使用 "屬性編輯器"中可用的屬性來更改Clothoid的形狀。對于大多數(shù)屬性來說,改變這些屬性需要鎖定其他屬性。

 

在屬性編輯器中顯示Clothoid的屬性 

修改這些特性的影響如下:

Clothoid方向變化

 

默認(rèn)和翻轉(zhuǎn)方向

翻轉(zhuǎn)方向結(jié)果:

- Clothoid是順時針旋轉(zhuǎn),而不是逆時針旋轉(zhuǎn)。 

將Rstart從無窮大改為90m,鎖定(Rend,ΔL):

默認(rèn)和鎖定

結(jié)果:

- Rend和ΔL被鎖定了,所以Curve發(fā)生了變化,小編在曲線上移動了。 

將Rstart從無線改為90m,鎖定(曲率,ΔL):

默認(rèn)和鎖定(曲率,ΔL)

結(jié)果:

- 曲線和ΔL被鎖定,所以Rstart和Rend都被改變。因此,該小節(jié)在曲線上移動了

將Rstart從無限制改為90m,鎖定(Curve,Rend):

默認(rèn)和鎖定Curve,Rend)

 

結(jié)果:

- Curve和Rend被鎖定了,所以只改了Rstart。該段路變小了。

將Rend從30m改為15m,鎖定(Rstart,ΔL):

默認(rèn)和鎖定(Rstart,ΔL)

后果。

- Rstart和ΔL被鎖定了,所以Curve被改變了。該路段在長度上沒有變化。

將Rend從30米改為15米,鎖定(曲線,ΔL):

默認(rèn)和鎖定(曲線,ΔL)

結(jié)果:

- 曲線和ΔL被鎖定,所以Rstart和Rend都被改變。因此,該小節(jié)在曲線上移動了。

將Rend從30米改為15米,鎖定(Curve,Rstart)。

默認(rèn)和鎖定(Curve,Rstart)

結(jié)果:

- 曲線和Rstart被鎖定了,所以只改變了Rend。該小節(jié)的長度增加了。

將ΔL由60m改為40m,鎖定(Rstart,Rend):

默認(rèn)和鎖定(Rstart,Rend)

結(jié)果:

- Rstart和Rend被鎖定,所以曲線要變。它變得更小。

將ΔL由60m改為40m,鎖定(曲線,Rend):

默認(rèn)和鎖定(曲線,Rend)

 

結(jié)果:

- Curve和Rend是鎖定的,所以Rstart要改變。Curve沒有被鎖定,所以分節(jié)變小。

將ΔL由60m改為40m,鎖定(曲線,Rstart):

結(jié)果:

- Curve和Rstart被鎖定了,所以Rend要變。Curve被鎖定了,所以分節(jié)變小了。

將Δangle從57.296deg改為30deg,鎖定(Rstart,Rend):

默認(rèn)和鎖定(Rstart,Rend)

 

結(jié)果:

- Rstart和Rend被鎖定了,所以Curve必須要改變。

匝道出入口

出入口車道可用于(高速公路)出入口建模。其適應(yīng)性參數(shù)見下圖。

編輯模式

車道線調(diào)整道路

 

車道線可變化道路是連接兩條道路的路段,其車道數(shù)不同、車道寬度不同或兩者的組合。

車道線可變化道路允許在減少的車道上自動畫出彎曲箭頭,默認(rèn)情況下是啟用的。它允許分別改變兩端的中心線位置。 

 

 

車道寬度(端部)和車道偏移量的變化會自動改變端部位置車道線變化 (端部位置取決于這兩個變量的乘積)。端部位置變化的結(jié)果將影響所有連接的路段。

目錄                                            描述                                                                              Unit
# Lanes (start) 可變化車道線開始時的車道數(shù)。 [-]
# Lanes (end) 可變化車道線末端的車道數(shù)。 [-]
# Lanes  in x-dir (start) 可變化車道線開始時,沿X方向的單方向的車道數(shù)。 [-]
# Lanes  in x-dir (end) 可變化車道線的末端,沿x方向一個方向的車道數(shù)。 [-]
Lane width (start) 可變化車道線開始時的車道寬度。 [m]
Lane width (end) 可變化車道線末端的車道寬度。 [m]
Lane offset 可變化車道線的下行車道與起點(diǎn)的下行車道的相對位置。車道偏移量的單位是可變化車道線末端的車道寬度。偏移量為正值時,道路會沿正Y方向移動。當(dāng)起始點(diǎn)有更多車道時,也可以使用負(fù)偏移量。 [-]
Positive  x-dir lane offset 決定從起點(diǎn)開始的車道與終點(diǎn)的車道連接。它適用于一個交通方向,沿正x方向。當(dāng)該參數(shù)值為0時,車道線與中心線平行。 [-]
Negative  x-dir lane offset 決定從起點(diǎn)開始的車道與終點(diǎn)的車道連接。它適用于一個交通方向,沿負(fù)x方向。當(dāng)該參數(shù)為零時,車道線平行于中心線。 [-]

車道線偏移量

通過修改車道偏移參數(shù),可以實(shí)現(xiàn)可變車道線兩端沿Y軸的重新定位。下圖顯示了兩個不同值的車道偏移屬性的使用情況。

(左側(cè)圖車道線偏移量 0) (右側(cè)圖車道線偏移量: 1)

 

正/負(fù)x-dir車道偏移量

正/負(fù)x-dir車道偏移量允許改變車道的布局,以適應(yīng)不同的交通方向。該屬性還決定了減少哪些車道(內(nèi)側(cè)和外側(cè))。零偏移用于平行于中心線的車道線。這種類型的屬性可以是正值或負(fù)值。適當(dāng)?shù)臉?biāo)志值取決于一個交通方向的車道減少方向。

下圖顯示了正x-dir車道偏移屬性的兩個不同值的使用情況。在這兩張圖中,正x方向的車道連接是不同的:

(左側(cè)圖x-dir車道線正偏移量 0) (右側(cè)圖x-dir車道線正偏移量: 1)

車道線寬度(開始)/(結(jié)束)

下面的圖像顯示了兩端不同值的車道寬度(開始)/(結(jié)束)屬性的使用情況。

(車道線寬度(開始):3.5[m]) (車道線寬度(結(jié)束):   5[m])

編輯模式 

坡道

坡道類似于直道,但多了一個參數(shù)高度(Height)。

 

 

坡道有一個預(yù)定的形狀,坡道的入口和出口是水平的,但中間有一個傾斜的部分。傾斜部分的角度將根據(jù)坡道的高度和長度而變化。

坡道也可以包含中間部分,在指定的長度上,中間部分將保持一個恒定的、定義的坡度。這兩個屬性可以通過屬性編輯器進(jìn)行修改。恒定坡度的角度被限制在<0,60>范圍內(nèi)。

在2D界面中,坡道與直路的坡道可以通過梯度標(biāo)記來區(qū)分。

 

 

單個細(xì)道路標(biāo)記:坡度小于14%。

單個加粗道路標(biāo)記:坡度在14%和20%之間

雙車道路標(biāo)記:坡道大于或等于20%

坡道的高度只能在屬性編輯器中更改。 

匝道段的創(chuàng)建不應(yīng)使道路進(jìn)入地下,也就是說,任何路段的Z位置不應(yīng)小于0,因?yàn)閂isViewer不會顯示部分或完全在地下的東西。

編輯模式(與直路相同)

人行橫道

人行橫道與直行的道路類似,但多了一個參數(shù)橫道標(biāo)線寬度。

編輯模式

環(huán)島道路

環(huán)島有兩個專用屬性:駕駛方向和外圈半徑。

環(huán)道結(jié)束

用戶可以定義每個道路末端的角度(絕對角度)、圓角半徑百分比、特定道路末端的車道數(shù)等。要更改道路末端的數(shù)量,在環(huán)島上右鍵點(diǎn)擊右鍵,選擇添加道路末端或刪除道路末端。若要更改某條道路末端的屬性,右鍵點(diǎn)擊該道路末端,選擇編輯道路末端,如下圖所示:

Crossings的側(cè)路偏移量用比率來表示,而環(huán)島的側(cè)路偏移量則用米來表示。

繞行的可行性取決于很多變量,如半徑、圓角半徑和側(cè)路偏移量。我們內(nèi)置了一個檢查功能,可以評估這個可行性。 

雙擊選項(xiàng) 

X和Y十字交叉路口

X交叉口和Y交叉口基本上是相同的交叉口,你可以通過刪除一個道路端,從X交叉口獲得一個Y交叉口,也可以通過在Y交叉口上增加一個道路端獲得一個X交叉口。請注意,如果改變了行駛方向,車道標(biāo)記的位置會發(fā)生變化,如下圖所示:

每個道路末端可以設(shè)置更多的具體參數(shù)。X和Y型交叉口的道路末端可以像環(huán)島的道路末端一樣進(jìn)行操作。最值得注意的是分路器島寬度和側(cè)路偏移量。寬度為零意味著沒有分路的環(huán)島道路寬度。通過側(cè)向道路偏移,可以設(shè)置偏移量,用車道寬度與交叉口起點(diǎn)的比值來表示(例如,側(cè)向道路偏移量為0.5時,一側(cè)有2條車道,另一側(cè)有3條車道時,就會產(chǎn)生對齊的車道,見下圖):

交叉口的側(cè)路偏移量以比率表示,而繞行的偏移量則以米為單位。

雙擊選項(xiàng)

 

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