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龙图腾网恭喜广西规亿工程技术集团有限公司;广西建设职业技术学院申请的专利一种高速公路弯道出口匝道可视域动态遮挡空间模型的构建方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115905774B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211325158.7，技术领域涉及：G06F17/11；该发明授权一种高速公路弯道出口匝道可视域动态遮挡空间模型的构建方法是由肖剑;查旭东;杨柳林;赵翔;肖仪姣设计研发完成，并于2022-10-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高速公路弯道出口匝道可视域动态遮挡空间模型的构建方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种高速公路弯道出口匝道目标区域可视域动态遮挡空间模型，首先确定了弯道出口匝道可视域目标区域；其次建立了弯道出口匝道目标区域可视域动态遮挡空间模型，提出了可视域目标区域遮挡比和遮挡判断模型；本发明对实际路段进行了计算分析，量化遮挡物对弯道出口匝道可视域目标区域的动态遮挡影响。本发明的高速公路弯道出口匝道可视域目标区域动态遮挡空间模型，为高速公路弯道出口匝道的设置、出口匝道区域标志的设置、植物种植、公路征地范围等提供了依据，为有效解决高速公路弯道出口匝道可视域被遮挡问题提供参考。

本发明授权一种高速公路弯道出口匝道可视域动态遮挡空间模型的构建方法在权利要求书中公布了：1.一种高速公路弯道出口匝道可视域动态遮挡空间模型的构建方法，其特征在于，所述模型的构建包括以下步骤：1对弯道出口匝道可视域进行确定：以《公路路线设计规范》JTGD20-2017和《公路立体交叉设计细则》JTGTD21-2014中规定的识别视距为依据，高速公路弯道出口匝道识别视认过程，其中F点为分流鼻地面标线；当驾驶人行驶至视认点A时，发现分流鼻地面标线F，看清标线后车辆以主线速度v行驶至认完点B，该过程驾驶人所行驶的距离为视认距离这段时间为视认时间t1；驾驶人看清标线至采取行动前需反应的时间为判断时间t2，在该段时间内行驶到行动点C，所行驶过的距离为判断距离从C点开始，驾驶人采取措施，C点到动作完成点D是驾驶人观察右侧车辆并进行换道所行驶的距离为行动距离D点到F点的距离是驾驶人操作车辆减速过程所行驶的距离，其中寻找可插入间隙距离为转向进入匝道的变换车道距离为依据《公路立体交叉设计细则》的要求，驾驶人远在识别视距之外就能看到前方分岔的几何构造，弯道出口匝道分流鼻端应置于10～20°的有效视角范围内，需要控制的是鼻端在视角范围内的横向位置；所要确定的弯道出口匝道可视域目标的面积区域S，即为减速段和过渡段范围的主线行车道右侧标线到最右侧路基边线所围合的范围区域面积S，也即S1和S2的范围；2高速公路弯道出口匝道可视域目标区域面积计算；需要确定的高速公路弯道出口匝道的可视目标面积区域S，即减速段和过渡段范围的主线行车道右侧标线到公路最右侧边线所围合的范围区域面积S，即S1和S2的范围；计算面积S时，分为两部分计算，S1的面积由q1L1q2L3围合组成；S2的面积由q2L2q3L4围合组成； 式中： 半径R1+q1＝R和R2+q2＝R所围合的扇形面积； 弧长L1和弦长K1围合的面积； R1、R2、K1所围合的三角形面积； 由余弦定理可得： 已知半径R和减速段长度L1，求得弦长K1为： 同时： 由海伦公式可得： 式中：θ1：D点到圆心与F点到圆心的夹角，单位为：°；R0：为主线弯道的半径，单位为：m，依据规范取值；R：为主线弯道行车道右侧边缘的半径，单位为：m，其为R0减去车道宽度；R1：D点到圆心I1的半径长，单位为：m，R1＝R-q1；R2：F点到圆心I1的半径长，单位为：m，R2＝R-q2；q1：D点到主线行车道右侧边线的距离，单位为：m，q1＝L0×γ+l1+l2；q2：F点到主线行车道右侧边线的距离，单位为：m，q2＝L0+L1×γ+l1+l2；γ：渐变率；l1：变速车道右侧硬路肩宽度，单位为：m；l2：变速车道右侧土路肩宽度，单位为：m；L0：渐变段长度，单位为：m，依据规范取值；K1：DF段的弦长，单位为：m；L3：DF段主线行车道右侧边线弧长，单位为：m；L1：减速段长度，单位为：m，依据规范取值，v0：减速段初始速度，单位为：kmh；v1：分流鼻端通过速度，单位为：kmh；α：运行速度过渡段减速度，单位为：ms2，平均取值1.0ms2；S2计算公式为： 式中： 半径R2+q2＝R和R3+q3＝R所围合的扇形面积； 曲线长L2和弦长K2围合的面积； R2、R3、K2所围合的三角形面积； 由余弦定理可得： 式中：θ2：F点到圆心与G点到圆心的夹角，单位为°；K2：FG段的弦长，单位为：m；R3：G点到圆心I1的半径长，R3＝R-q3；q3:G点到主线行车道右侧边缘线的距离，单位为：m；K2:FG段的弦长，单位为：m；L4:FG段主线行车道右侧边线弧长，单位为：m；L2:过渡段缓和曲线长度，单位为：m，依据规范取值，v2:缓和曲线段终点的速度，单位为：kmh； 式中：C：缓和曲线常数C＝R4L2；R4：与缓和曲线相接的控制曲线半径，单位为：m；β：曲线长L2的切线角；同时，有： 其中：W2＝K2+R2+R32 式中： 分流鼻角度，即流出角，即X切线轴和X1切线的夹角；α：弦长K2与Y轴的夹角；p1：G点对应于原点F的Y轴距离，单位为：m；p2:G点对应于原点F的X轴距离，单位为：m；3建立高速公路弯道出口匝道可视域目标区域被遮挡判断模型定义遮挡比为判断可视域目标的过程中，在某个时刻，由于视线遮挡，不可看到的部分目标区域体积与总体积的比值即为遮挡比Jz； 式中：V：目标区域的总体积，单位为：m3；Vz：视线遮挡区域的体积，单位为：m3；Sz：视线遮挡区域的面积，单位为：m2；S：目标区域的总面积，单位为：m2；h:驾驶人的视高，单位为：m；目标区域可划分为多n个样条区域，每个样条的宽度为Δl，长度为qi；当样条个数n值越大，即样条划分越细密，则n个样条的面积之和越接近目标区域的总面积S，偏差越小，从而将目标区域面积离散化； Si＝Δl×qi假设样条区域的遮挡比为Jzi，则可得目标区域遮挡比的离散表达式， 式中：Jz:总遮挡比；Jzi:各样条区域的遮挡比；Si:各样条区域的面积，单位为：m2； 式中：Szi:各样条区域被遮挡的面积；qzi:各样条区域被遮挡的长度；求各样条区域的遮挡比，关键在于求出qi的长度和qzi的长度，即qi线段的两点方程；以主线弯道的圆曲线圆心I1做原点0,0，以视认点A至圆心I1的轴做Y轴建立坐标系；视认点A至行动点C的弧长对应角度为θ3，行动点C至动作完成点D渐变段的弧长对应角度为θ4，动作完成点D至分流鼻F减速段对应的主线弧长对应角度为θ1，分流鼻F至终点G过渡段所对应的主线弧长对应角度为θ2；据此，由圆角公式可得： 式中：L0:渐变段长度，单位为：m；计算减速段qi的长度，主线圆曲线方程为：x2+y2＝R2θ1i取值区间0～θ1，不同角度θ1i所对应的qi所在直线的方程为： 不同角度θ1i所对应长度qi qi的两点坐标为：Rsinθ3+θ4+θ1i,Rcosθ3+θ4+θ1iR-qisinθ3+θ4+θ1i,R-qicosθ3+θ4+θ1i计算过渡段qi的长度；缓和曲线在x',y'坐标系上的方程为： 转换到x,y坐标系上缓和曲线的方程为： 主线弧长对应角度θ2，θ2i取值区间0～θ2，不同角度θ2i所对应的qi所在直线的方程为： 分别与主线圆曲线方程和缓和曲线方程联立，既可求出过渡段qi的两点坐标和两点间距离；计算各样条区域被遮挡的长度qzi，关键在于求出在驾驶人视线条件下遮挡物在qzi上的投影坐标；由扇形的弧长与角度关系，可得：式中：v:主线运行速度；ti:视认与判断时间t内任意时刻，视认与判断所需的时间t取5s； 视认与判断时间t内任意时刻在坐标系内所对应的角度；由此，视认判断时间t内任意时刻ti视点所在的坐标为： 由于驾驶人视高所看到的可视域目标区域为出口匝道的地面标线，其可视域内高度低于驾驶人视高，因此只假定遮挡物具有宽的特性，宽的两个坐标点分别Φ1、Φ2，设遮挡物的两点坐标为xφ1,yφ1和xφ2,yφ2，则视认判断时间t内任意时刻ti视点与遮挡物的两点分别形成的直线方程； 的直线方程为： 的直线方程为： 驾驶人视线方程1-19和1-20分别与qi所在的直线方程1-13和1-17联立求交点，判断两交点形成的线段和qi重叠的部分即为qi被遮挡的部分qzi，被遮挡部分qzi和qi的比值即为该条区域的遮挡比Jzi。

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