[发明专利]一种GIS单线路网自动生成双线路网的方法

权利要求书

1.一种GIS单线路网自动生成双线路网的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取单线路网模型的GIS道路数据，包括节点图层和路网图层数据，并根据交叉口位置和道路位置判断交叉口类型和道路类型，当交叉口位置周边的道路为2时，交叉口类型为一字型交叉口；当交叉口位置周边的道路为3时，交叉口类型为丁字型交叉口；当交叉口位置周边的道路为4时，交叉口类型为十字型交叉口；当交叉口位置周边的道路超过4时，交叉口类型为特殊交叉口；

当正向车道数和逆向车道数其中至少一个为0时，道路类型为单行道，当均不为0时，道路类型为双行道；

2)确定路网节点的偏移方向并计算偏移，形成双线路网的道路边界，并生成路网节点的偏移节点，具体包括以下步骤：

21)根据节点图层和路网图层数据，分别对路网节点周边道路路段进行全程正向、半程正向、全程逆向和半程逆向偏移，偏移矢量方向与路段起点和终点间的连线方向垂直，并确定全程偏移矢量和半程偏移矢量的长度，确定偏移矢量的方向具体为：

设起点到终点方向为正向，则正向偏移矢量为起点到终点方向顺时针旋转90度，设终点到起点方向为逆向，则逆向偏移矢量为起点到终点方向逆时针旋转90度；

确定偏移矢量长度的具体计算式为：

其中，ρAB为AB路段的逆向偏移矢量，为AB路段的逆向半距偏移矢量，为AB路段的逆向全距偏移矢量，(x₁,y₁)为路段起点A的位置坐标，(x₂,y₂)为路段终点B的位置坐标，n_1AB为AB路段的正向车道数，W为机动车道宽；

22)对于每个路网节点，将相邻路段的全程偏移线段与半程偏移线段之间的交点作为偏移节点，当路网节点为一字型交叉口时，偏移节点的数量为4；

当路网节点不为一字型交叉口时，偏移节点的数量为该路网节点位置周边的道路数量的2倍；

并且，当路网节点周边的路段存在单行线时，每存在一条单行线，偏移节点数量减少一个；

3)对偏移节点进行曲线插值，用以表示车辆在路网节点的行驶路径，最终生成双线路网，采用三次曲线插值法进行插值，并对插值过程进行优化，防止出现突拐现象，具体为：

31)在插值前，将待插值的节点A01和A02围绕其中心点A00旋转角度α₁，使A02和A03处于同一水平线上，并将节点A01和A02的原斜率分别转换成角度增加α₁角；

32)根据旋转后节点A01和A02的坐标采用三次插值公式，得到节点A01和A02间的三次多项式插值曲线，并在旋转后的节点A01和A02横坐标之间等距取10个点，加入起点和重点完成点组，将点组中的每个点绕中心点A00旋转-α₁角，并将旋转后的点组转换为插值曲线。

2.根据权利要求1所述的一种GIS单线路网自动生成双线路网的方法，其特征在于，所述的步骤3)中，车辆在路网节点的行驶路径包括右转路径、掉头路径、左转路径和直行路径。