交通安全设施及其他附属设施三维建模方法

浅谈交通安全设施及其他附属设施三维建模方法摘要：文章主要探讨及分析在高速公路或道路中的交通安全设施及其他附属设施的三维建模方法，为了提高道路交通安全，以供广大人员共同探讨。

关键词：道路；交通安全；设施；三维建模

一、交通安全设施及其他附属设施的内容及建模特点

道路交通安全设施主要包括标志、标线、护栏等，其他附属设施包括灯柱、隧道通风机及照明灯具等，各自的建模内容及特点分析如下。道路交通标志是用图形符号、颜色和文字向交通参与者传递特定信息，用于管理交通的设施。交通标志分为主标志和辅助标志两大类，其中主标志包括警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志及道路施工安全标志等。交通标志的形状、图案、尺寸、构造等都有严格的标准规定，不得随意更改，因此可按标准规定，将各类标志预制成autocad中的“块”，然后在所需位置处插入相应的“块”。道路交通标线是由标划于路面上的各种线条、箭头、文字、立面标记、突起路标和轮廓标等所构成的交通安全设施。它的作用是管制和引导交通，可与标志配合使用，也可单独使用。交通标线按型态可分为以下4类：

（一）线条

是指标划于路面、缘石或立面上的实线或虚线，颜色有白色和黄色两种，例如路中线、行车道左、右边缘线、车道分界线、立交出入口分合流处区域状标线、平面交叉口内导流线等。根据路线平、

纵、横等设计数据计算出线条的空间位置，用面模型来绘制各个线条。

（二）字符标记

是指标划于路面上的文字、数字及箭头等各种图形符号。

（三）突起路标

是指安装于路面上用于标示车道分界、边缘、分合流、弯道、危险路段、路宽变化、路面障碍物位置的发光或不发光体。

（四）路边线轮廓标

是指安装于道路两侧，用以指示道路的方向、车行道边界轮廓的发光柱(或片)。字符标记、突起路标、路边线轮廓标的形状一般固定不变，可预制成autocad中的“块”，然后在所需位置处插入相应的“块”。路侧护栏是指设置于道路横断面两侧上路肩上的护栏，用来防止失控车辆越出路外，保护路边构造物和其他设施。中央分隔带护栏是指设置于公路中间带内的护栏，用来防止失控车辆穿越中间带闯入对向车道，保护中央分隔带内的构造物和其他设施。凡设置于桥梁上的护栏称为桥梁护栏，即使是采用与路段相同形式的护栏，也称为桥梁护栏。路上、桥上设置的护栏形式有波形梁护栏、混凝土护栏和缆索护栏等几种。波形梁护栏和缆索护栏的立柱有圆柱形和槽形两种，其形状一般固定不变，可预制成autocad 中的“块”，然后根据立柱间距在所需位置处插入相应的立柱“块”。波形梁或缆索则根据其横截面形式来创建其面模型或拉伸实体模型。混凝土护栏的构造特征即迎行车道一侧的断面形式，常用的有

基本型(nj型)、改进型(f型)和组合式，根据所选用的横断面形式来创建其面模型或拉伸实体模型。除上述标志、标线、护栏外，道路上还有防眩设施、防噪设施、通风设施及照明设施(灯柱、灯具)等其他各种附属设施，这些附属设施的形状一般固定不变，可预制成autocad中的“块”，然后在所需位置处插入相应的“块”。

二、交通标志三维建模方法

（一）标志上的图案、文字绘制

标志一般形状固定，可预制成autocad中的“块”，然后在所需位置处插入相应的“块”即可。标志上的图案可用面域(region)来绘制，而三维文字可用如下两种方法绘制：

（1）在autocad中由文本命令text生成所需文字，由快捷工具(express)中的文字分解命令txtexp将文字分解成若干多义线，再由创建面域命令region根据这些多义线生成若干面域，至此可得到由面域表示的三维文字。（2）在3dsmax的“创建(create)”菜单或面板中选择“文本(text)”，创建所需三维文字，由菜单命令“file→export”输出为3ds格式文件(*．3ds)，然后在autocad 中由命令import输人该3ds格式文件，得到所需三维文字，再对其进行编辑、修改即可，如炸开(explode)、生成面域等。这样，标志上的图案、文字均可用面域来绘制，再由面域之间的布尔运算可生成所需要的综合图案。

（二）标志的插入位置的形式类别

将所要设置的标志(包括灯柱、树木等)作为“块”进行插入，

要给出其插入位置，插入位置的形式(即定义方式)有如下几种：1．给定插入位置所在的桩号、偏距、距该桩号处设计标高的高差，由此可计算出该位置的空间坐标。偏距是以设计线为准，在设计线右侧时为正，反之为负。左、右侧是以设计线前进方向为准。

2．给定插入位置在大地坐标系oxyz中的空间坐标(x，y，z)。大地坐标系oxyz的规定是：x轴指向正北，y轴指向正东，z轴竖直向上。

3．沿路线纵向，在桩号范围[sb，sc]以一定的桩距反复多次插入所选标志等设施，这里规定sb0，反之a<0。显然a=0则表示不旋转。

三、交通标线三维建模方法

可在路上设置各类标线，其类别有如下几种：

（一）长线条标线(基本轮廓线)

基本轮廓线包括路中线、行车道左、右边缘线、车道分界线等，显然可绘制的基本轮廓线与公路等级、类别有关。基本轮廓线的形式有实线和虚线两种，颜色有白色和黄色两种，而且在不同的桩号区间往往设置不同的形式和颜色。

（二）长线条标线(自定义)

这里“自定义”是指自行定义标线中心的偏距变化图线，这是与基本轮廓线的不同之处。偏距是指某点到设计线的水平垂直距离，该点在设计线右侧时，其偏距为正，反之为负。

（三）(箭头等)点位标线

(箭头等)点位标线是指各类导向箭头、文字、车距确认线等，其形状固定，可预制成autocad中的“块”，然后在所需位置处插人相应的“块”即可，其插入位置由桩号s和偏距d来定义，同时还要确定是将其沿路线正向(桩号增大方向)放置还是沿路线反向

放置，即箭头等方向是与路线正向相同，还是与路线反向相同。同上述长线条标线一样，也要使所插入的(箭头等)点位标线比路面稍高些，例如高出2-3cm即可。

（四）互通式立交的出入口分合流处区域状标线

在互通式立交的出入口分合流处，需绘制相应的分合流区域状标线，其边界轮廓是由4条边界线按顺(逆)时针方向首尾相连而成，例如图中出口处区域状标线的4条边界线排列顺序为顺时针方向，其排列顺序取决于实际情况。图上数字为4条边界线的序号，对这4条边界线的规定是：第1条边界线属于本路线，靠近行车道；第2条边界线属于本路线，靠近路边；第3条边界线属于相邻交汇路线，靠近路边；第4条边界线属于相邻交汇路线，靠近行车道。

四、结语

综上所述，在交通道路安全设施的三维建模过程中，技术人员要对布设道路的路况有充分的了解，然后才能在此基础上进行三维建模，以确保道路交通来往通畅及驾驶人员的安全行驶。

参考文献

[1]肖殿良，柳孟松，蒋枫．农村公路交通安全设施的选用与设置[j]．公路，2008，（5）．