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一种基于空间匹配技术的互通立交三维仿真设计方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取互通立交主线资料，确定互通类型；2)绘制互通匝道走线方案；3)采用“线元相交法”判断各条匝道、主线之间的空间连接关系；具体为，步骤3‑1)根据坐标计算匝道、主线之间的平面距离；步骤3‑2)采用“线元相交法”将各条匝道、主线之间的空间连接关系分类；步骤3‑3)确定各条匝道、主线之间的空间位置关系；所述“线元相交法”，指从一个空间位置匹配角度来理解互通立交中的匝道、主线相交状态，将匝道和主线之间、匝道和匝道之间的空间关系归纳为四种，分别为：中部相切、中部相交、端部相切、端部相交，通过这四种关系自动区分未进行数字化的手绘曲线，以各种线元的空间形态判断其空间关系，通过计算各个线元的平面投影距离、互通路线的布线规则，自动识别出各个匝道、主线的相交状态，并穷举出各种匝道布线空间方案，从而最大程度避免人工干预，并能根据造价、视觉、景观因素在真实的三维实体中找出最佳设计方案；4)匝道平面初定线位拟合为平滑曲线；5)采用“线元空间自动匹配方法”对匝道坐标进行平面匹配；所述“线元空间自动匹配方法”指根据互通立交的匝道线位，进行平面匹配和空间匹配，自动根据公路路线设计规范，设计出合理的平面线位和纵坡线位，并根据匹配结果生成三维实体，同时把三维实体直接运用于互通立交三维仿真设计中，能在可视化的方法下完成互通设计、绿化设计、土石方分析，得出最佳设计方案；具体为，步骤5‑1)手绘平面曲线的匹配；步骤5‑2)端部相交匝道的平面匹配；步骤5‑3)端部相切匝道的平面匹配；步骤5‑4)中部相切匝道的平面匹配；步骤5‑5)平面坐标数据成果的形成；6)采用“智能空间匹配技术”对匝道坐标进行空间匹配；具体为，步骤6‑1)找出整个互通立交的匝道和主线相交点，把主线的高程赋值各个连接的匝道端部；步骤6‑2)在匝道端部附近增加边坡点，使之和主线平稳接顺；步骤6‑3)找出整个互通立交的匝道和主线的中部相交点，根据线位、地形条件先设置一套匝道的上下关系的方案；步骤6‑4)计算每条匝道相交的次数、相切的次数、地形对本匝道和相邻匝道的影响，再根据上坡或下坡的坡长计算坡度，计算每条匝道的纵断面坡度；步骤6‑5)如果纵断面坡度、坡长不满足设计规范要求，否决该设计方案，回到步骤6‑3)选择其他空间匹配方案；步骤6‑6)根据步骤5‑5)生成的平面坐标数据，计算每个桩号的高程，形成匝道平纵面逐桩坐标数据；步骤6‑7)互通主线及各匝道的平面及纵断面确定后，根据互通内行车速度，对主线及匝道的超高进行设计，满足行车要求；7)计算并形成全线互通立交三维实体模型；8)建立互通立交三维地形环境；9)互通立交三维实体动态模拟；10)自动生成互通的图纸和工程数量；11)搜索最佳空间匹配方案。 |
