本发明涉及道路安全核查，尤其涉及一种相交道路最不利净空点核查方法。
背景技术：
1、随着生活水平日益提高，人类对安全问题也越加重视，同时，对公路建设的要求也越来越高，针对不同道路立体相交时的净空检测也提出了更高的要求。对于公路立体相交时通常检测最不利点净空值是否满足通行需求来确定设计方案的合理性。然而，传统的相交道路最不利净空点核查方法为设计人员判断路线相交时最不利点净空是比较复杂的，首先设计人员判断最不利点位置时需根据两条相交道路的纵坡及横坡进行推算，确定最不利点位置后，分别查询两条道路对应位置的设计高程，根据设计高程的差值以及构造物的情况确定最不利点净空值，最后判断最不利点净空值是否满足设计需求，无法准确判定最不利净空点的具体位置，并且对于净空点对应的位置分析过于复杂。
技术实现思路
1、基于此，本发明提供一种相交道路最不利净空点核查方法，以解决至少一个上述技术问题。
2、为实现上述目的，一种相交道路最不利净空点核查方法，包括以下步骤：
3、步骤s1：获取相交道路设计信息；根据相交道路设计信息进行相交道路区域分析，生成相交道路区域数据；
4、步骤s2：根据相交道路区域数据进行相交道路的九点坐标智能分析，生成相交九点坐标数据；
5、步骤s3：根据相交九点坐标数据进行相交区域的加密交点设计高程计算，生成加密交点设计高程数据；
6、步骤s4：根据相交九点坐标数据进行相交区域的变坡点设计高程计算，生成变坡点设计高程数据；
7、步骤s5：根据加密交点设计高程数据以及变坡点设计高程数据进行不利净空点智能分析，生成不利净空点数据，将不利净空点数据反馈至终端进行净空点核查作业。
8、本发明根据相交道路设计信息进行相交道路区域分析，收集和分析相交道路的设计信息，如道路几何结构、坡度、转弯半径等，为准确计算相交点的净空值提供必要的基础数据，确保后续分析的准确性。根据相交道路区域数据进行相交道路的九点坐标智能分析，利用算法自动化分析相交道路区域，确定九个关键点的坐标，通过精确确定相交区域的关键点，为后续的净空计算和安全评估提供关键数据。根据相交九点坐标数据进行相交区域的加密交点设计高程计算，对相交区域进行更细致的分析，计算出更多加密交点的设计高程，提高了对相交区域高程变化的理解，使净空分析更加准确和全面。根据相交九点坐标数据进行相交区域的变坡点设计高程计算，单独计算相交区域中变坡点的设计高程，准确评估相交区域的坡度变化，进而更细致地分析了相交道路可能存在更小的净空数值。根据加密交点设计高程数据以及变坡点设计高程数据进行不利净空点智能分析，综合加密交点和变坡点数据，智能识别最不利净空点，能够准确识别出相交道路中最可能成为安全隐患的净空点，为相交道路的设计和改进提供了关键信息。
9、优选地，步骤s1包括以下步骤：
10、步骤s11：获取相交道路设计信息；
11、步骤s12：根据相交道路设计信息进行相交道路布局分析，生成相交道路布局数据；
12、步骤s13：根据相交道路设计信息进行相交道路几何分析，生成相交道路几何数据；
13、步骤s14：根据相交道路布局数据以及相交道路几何数据进行相交道路区域分析，生成相交道路区域数据。
14、本发明获取相交道路设计信息，涉及收集相交道路的全面设计信息，包括道路的宽度、坡度、曲率半径、路面类型等基本设计参数，确保后续分析的准确性和可靠性，为全面了解相交道路的设计提供基础。根据相交道路设计信息进行相交道路布局分析，分析相交道路的整体布局，包括车道配置、交通流方向、岔路类型等，通过对道路布局的深入理解，可以更好地评估相交区域的交通流动性和潜在安全隐患。根据相交道路设计信息进行相交道路几何分析，包括曲线的几何特性、坡度变化等，精确识别相交区域的几何特征，有助于评估相交点的视距、转弯半径和其他关键的安全参数。根据相交道路布局数据以及相交道路几何数据进行相交道路区域分析，综合布局和几何数据，为识别关键相交点、评估净空和设计改进提供重要信息。
15、优选地，步骤s14包括以下步骤：
16、根据相交道路布局数据进行相交角度计算，生成相交角度数据；
17、根据相交道路几何数据进行相交横截面宽度计算，生成相交横截面宽度数据；
18、根据相交角度数据以及相交横截面宽度数据进行相交道路区域分析，生成相交道路区域数据。
19、本发明使用相交道路布局数据来计算相交点的角度。这包括确定相交道路之间的相对角度，这对于理解交通流动和可能的冲突点至关重要，相交角度数据有助于评估交通流量的分布、转弯难度以及交通安全，并且有助于确定相交道路之间存在的相对角度，以确定相交道路区域。使用相交道路的几何数据来计算相交区域的横截面宽度，这通常包括车道宽度、路肩宽度等，横截面宽度数据有助于确定相交道路之间的面积范围以及具体的区域信息，以确定相交道路区域。根据相交角度数据以及相交横截面宽度数据进行相交道路区域分析，对相交道路区域进行深入分析，有助于识别影响净空的关键因素，并计算出最精确的净空值。
20、优选地，步骤s2包括以下步骤：
21、步骤s21：根据相交道路区域数据进行缓和曲线局部坐标点计算，生成缓和曲线局部坐标数据；
22、步骤s22：根据缓和曲线局部坐标数据进行缓和曲线全局坐标点计算，生成缓和曲线全局坐标数据；
23、步骤s23：根据缓和曲线全局坐标数据进行相交道路的交点采集处理，生成相交道路交点数据；
24、步骤s24：根据相交道路交点数据进行相交道路的九点坐标智能分析，生成相交九点坐标数据。
25、本发明利用相交道路区域数据来计算缓和曲线的局部坐标点。缓和曲线是道路设计中用于连接直线段和曲线段的过渡曲线，其计算要求精确，有助于确定相交道路对于出现缓和曲线道路的相交节点。根据缓和曲线局部坐标数据进行缓和曲线全局坐标点计算，将局部坐标转换为全局坐标系中的点，以便于整体道路设计，更好地集成和理解缓和曲线在整个道路网络中的位置和作用，从而提高道路分析净空值的整体性和连贯性。利用缓和曲线的全局坐标数据进行相交道路交点的采集和处理。确定交点准确位置的关键步骤，保证了道路交叉点设计的准确性和安全性，有助于规避潜在的相交节点错误。在收集了交点数据后，确定相交道路的九个关键点位置，这些点是计算净空值的关键，通过智能分析相交九点坐标数据，可以确保在任何给定的交叉点设计中，都能准确评估最不利净空值。
26、优选地，利用缓和曲线局部坐标计算公式进行所述缓和曲线局部坐标点计算，其中缓和曲线局部坐标计算公式如下所示：
27、
28、式中，表示为缓和曲线局部坐标点的横坐标，表示为缓和曲线局部坐标点的纵坐标，l表示为相交横截面宽度数据，s表示为从起点到当前点的相交横截面宽度数据，a表示为缓和曲线的局部半径参数。
29、本发明使用积分方法来计算缓和曲线(也称为过渡曲线)的局部坐标点。这里的和分别代表缓和曲线上任意点的横坐标和纵坐标，而l表示从缓和曲线起点到该点的距离。
30、公式中的和分别计算缓和曲线上点的横坐标和纵坐标，这里s表示积分变量，即从起点到当前点的长度，而a是缓和曲线的局部半径参数。使用算法计算缓和曲线的局部坐标可以极大地提高道路缓和曲线节点位置的精确度，与简化的线性或圆弧逼近相比，能更精确地反映缓和曲线的真实形状。
31、优选地，利用缓和曲线全局坐标计算公式进行所述缓和曲线全局坐标点计算，其中缓和曲线全局坐标计算公式如下所示：
32、
33、式中，x(l)表示为缓和曲线全局坐标点的横坐标，y(l)表示为缓和曲线全局坐标点的纵坐标，表示为缓和曲线局部坐标点的横坐标，表示为缓和曲线局部坐标点的纵坐标，β表示为局部坐标的偏离角度，xb表示为局部坐标系中坐标原点对应在全局坐标系的横坐标，yb表示为局部坐标系中坐标原点对应在全局坐标系的纵坐标。
34、本发明通过将缓和曲线的局部坐标和转换为全局坐标系中的点x(l)和y(l)来实现。这种转换是通过旋转和平移操作实现的，其中β是旋转角度，而xb和yb是全局坐标系中的原点坐标。公式中的和是典型的二维坐标旋转和平移公式，用于将局部坐标系统转换为全局坐标系统。这种转换方法允许以极高的精度将局部坐标点转换为全局坐标点，这对于整个道路网络的准确性至关重要，在实际道路设计中，能够将局部设计(如缓和曲线的具体形状)准确地放置到全局的道路网络中，这对于确保缓和曲线路线对于道路的连贯性和实用性非常重要。
35、优选地，步骤s23中所述相交道路的交点采集处理包括直线与直线交点采集处理、直线与圆曲线交点采集处理、圆曲线与圆曲线交点采集处理、直线与缓和曲线交点采集处理、圆曲线与圆曲线交点采集处理以及缓和曲线与缓和曲线交点采集处理。
36、本发明相交道路的交点可能出现主路与辅路分别为直线、圆曲线或缓和曲线的状况，计算两条直线相交的点，通常涉及线性方程的求解，以确定两直线的交汇点，这种计算是道路设计中最基本且重要的部分，用于确定最常见的交叉类型，准确的交点数据对于交通流线性和安全性至关重要。计算直线与圆曲线(如道路转弯)的交点，需要结合线性方程和圆的方程来求解。能够精确地处理这种复杂的交点对于道路设计和交通安全都是非常重要的，特别是在高速公路的出入口和匝道设计中。计算两个圆曲线的交点，这需要解决两个圆的方程组，对于复杂道路的相交道路计算至关重要，如环形交叉路口或多道路交叉。缓和曲线与直线、圆曲线以及缓和曲线之间的相交节点计算，用于确定相交道路之间具体的九点位置，由于缓和曲线非线性方程，对于相交道路的具体节点的确定过于复杂，该计算能更准确滴确定缓和曲线道路与另外道路的具体相交节点位置，提高净空计算的准确性。
37、优选地，步骤s3包括以下步骤：
38、步骤s31：根据相交道路设计信息以及相交道路交点数据进行相交区域垂线设计，生成相交区域垂线数据；
39、步骤s32：利用网格法以及预设的输出步长对相交九点坐标数据进行相交点加密优化，生成加密交点坐标数据；
40、步骤s33：根据加密交点坐标数据以及相交区域垂线数据进行相交区域的加密交点设计高程计算，生成加密交点设计高程数据。
41、本发明根据相交道路设计信息以及相交道路交点数据进行相交区域垂线设计，垂线设计是为了精确确定相交区域的净空距离，包括道路间的垂直距离，准确的垂线设计对于计算道路交叉点的最不利净空点至关重要，可以帮助确定交叉点的精确位置，以及在这些点上道路的高度和宽度，从而确保道路设计的安全性和实用性。利用网格法和预设的输出步长对相交九点坐标数据进行细化处理，旨在增加交点的密度，以更精确地模拟道路交叉区域，交点加密优化有助于更精细地评估道路交叉区域的设计，特别是在复杂或密集的道路网络中，提高道路设计的准确性和安全性。根据加密交点坐标数据和垂线数据，计算交点的设计高程，对每个加密交点的精确高度进行计算，以确定道路在交叉点处的净空情况，对于确保道路交叉点在垂直方向上的净空值符合设计要求，准确的设计高程数据有助于预防交叉点处的潜在安全隐患，特别是对于立交桥和其他类型的立体交叉道路。
42、优选地，步骤s4包括以下步骤：
43、步骤s41：根据相交九点坐标数据以及相交区域垂线数据进行相交区域变坡点分析，生成相交区域变坡点数据；
44、步骤s42：根据相交区域变坡点数据对相交区域垂线数据进行交差区域的变坡点设计高程计算，生成变坡点设计高程数据。
45、本发明利用相交九点坐标数据和垂线数据对相交区域的变坡点进行分析。变坡点是道路纵坡线(即道路高度随距离变化的曲线)变化的位置，这种分析涉及到确定这些点在哪里以及它们如何影响道路的整体设计，准确识别和分析变坡点有助于检测出更准确地净空点最小值，因为变坡位置最有可能出现净空最小值，特别是在立交桥和坡道设计中，减少车辆行驶时的事故风险。根据变坡点数据，对相交区域垂线数据进行处理，以计算变坡点的设计高程，使用几何和工程原理来确定变坡点在垂直方向上的确切位置，以计算出其高程信息，判断道路的设计是否安全。
46、优选地，步骤s5包括以下步骤：
47、步骤s51：根据加密交点设计高程数据以及变坡点设计高程数据进行相交净空值智能计算，生成相交净空值数据；
48、步骤s52：选取相交净空值数据中的最小值标记为净空最小值数据；
49、步骤s53：将净空最小值数据对应的相交道路交点数据以及净空最小值数据进行数据整合，以获得不利净空值数据，将不利净空点数据反馈至终端进行净空点核查作业。
50、本发明利用加密交点设计高程数据和变坡点设计高程数据进行净空值的智能计算，包括计算道路交叉点处的最小垂直距离，即净空值，考虑到各种可能的设计和地形情况，能够快速准确地评估道路交叉点的净空情况，这对于确保道路设计满足安全标准非常重要。在计算出的多个净空值中选取最小值，这个值标记为净空最小值数据。这是为了确定在所有考虑的交叉点中，哪个点的净空最小，可能构成最大的安全风险。通过识别净空最小值，可以确保在设计和施工阶段重点关注这些关键区域，从而大大提高整个道路网络的安全性。将净空最小值数据与相应的交点数据进行整合，并将不利净空点数据反馈至终端进行核查，及时准确地提供不利净空值的信息，实现道路设计的优化和调整。
51、本技术有益效果在于，本发明的相交道路最不利净空点核查方法为通过计算机设定的相应算法自动化地进行两条相交道路中变坡点以及更细致化地相交节点的设计高程的差值计算，自动生成相应的净空值，简化了净空值的计算流程，并通过生成净空值判断最小的净空值，无需人员进行判断，使得更快速以及准确地确定最小净空值，能够准确判定最不利净空点的具体位置，并且精简了对于净空点对应的位置分析。
1.一种相交道路最不利净空点核查方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的相交道路最不利净空点核查方法，其特征在于，步骤s1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的相交道路最不利净空点核查方法，其特征在于，步骤s14包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的相交道路最不利净空点核查方法，其特征在于，步骤s2包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的相交道路最不利净空点核查方法，其特征在于，利用缓和曲线局部坐标计算公式进行所述缓和曲线局部坐标点计算，其中缓和曲线局部坐标计算公式如下所示：
6.根据权利要求4所述的相交道路最不利净空点核查方法，其特征在于，利用缓和曲线全局坐标计算公式进行所述缓和曲线全局坐标点计算，其中缓和曲线全局坐标计算公式如下所示：
7.根据权利要求4所述的相交道路最不利净空点核查方法，其特征在于，步骤s23中所述相交道路的交点采集处理包括直线与直线交点采集处理、直线与圆曲线交点采集处理、圆曲线与圆曲线交点采集处理、直线与缓和曲线交点采集处理、圆曲线与圆曲线交点采集处理以及缓和曲线与缓和曲线交点采集处理。
8.根据权利要求4所述的相交道路最不利净空点核查方法，其特征在于，步骤s3包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的相交道路最不利净空点核查方法，其特征在于，步骤s4包括以下步骤：
10.根据权利要求1所述的相交道路最不利净空点核查方法，其特征在于，步骤s5包括以下步骤：
