7.1 路網(wǎng)與路段總體概述
用途:每個路段都是可配置的,通過將選擇的要素粘合在一起,就可以做出復雜的路網(wǎng)。
用法:通常用于手動建模的基礎設施。
GUI中的位置:作為一個預定義的庫元素
格式:N/A
MBOX:匯編表中不知道
使用方法:路網(wǎng)可以使用預先定義的路段類型來構建,所有的路網(wǎng)都有特定的屬性。路網(wǎng)的創(chuàng)建將在路網(wǎng)形成中解釋。這些路段共享標準路段屬性。
對象配置:在 "對象配置 "對話框中,可以設置道路外觀和傳感器屬性。默認情況下,除了攝像頭傳感器外,道路對象是無法檢被傳感器測到的。
7.2 路段類型
可用的路段列舉如下。在講解和未來幾次講解中,將對這些路段及其具體屬性進行描述。共同的屬性在標準屬性一節(jié)中描述。目前可用的路段有:
直路;
彎路(Bend Road);
彎道(Bézier);
柔性道路;
螺旋形道路(Clothoid);
出入口車道;
車道轉換道路;
匝道段;
環(huán)島路;
X型和Y型交叉口;
人行橫道.
使用方法:大多數(shù)屬性可以通過雙擊線段,用鼠標調整控制點來設置,如調整線段的大小和調整方向一節(jié)所述。下面是每個線段類型的不同選項的概述。每個選項在相應的課程中都有解釋。
路段類型 正常 CTRL | ||
直路;匝道段 | 轉動 | 調整長度 |
彎曲(Bend) | 移動端點 | -1 |
彎道(Curved Road (Bézier)) | 移動端點,固定切線2 | -3 |
可調整道路(Flexible Road) | 移動端點或定義點,固定切線2 | -3 |
回旋路 (Clothoid) | 移動端點4 | - |
匝道進出口 | 轉動 | 調整長度 |
道路調整 | 轉動 | 調整長度 |
環(huán)島道路5 | 轉動 | - |
十字路口5 | 轉動 | 調整長度 |
行人穿越馬路 | 轉動 | 調整長度 |
1 '-' 表示CTRL按鈕沒有額外的功能。
2 控制點可以移動,不需要調整切線,見曲線路和彈性路,見曲線路和彈性路
3 控制點可以通過調整切線移動,見曲線路和彈性路,可移動控制點
4 在擬合路段上,端點可以在定義的擬合路徑上移動。
5 只有道路端點可以被編輯
屬性可以在屬性編輯器中進行更詳細的設置。對于環(huán)島和十字路口,可以在 "構造區(qū)域 "或"實驗樹 "中的鼠標右鍵菜單中選擇"編輯道路末端 "來編輯道路末端。
直線
直路有一個獨特的參數(shù):它的長度
如果用直路作為起始段,最好先確定其方向,然后再繼續(xù)增加額外的路段。
封閉式環(huán)路可以采用彎道或柔性道路來建立封閉式環(huán)路。不可能通過使用交叉口和直路段建立封閉環(huán)路。PreScan將拒絕進行此連接。
編輯模式
在 "編輯 "模式下,可以編輯段的控制點(黑色方塊)。單擊(并按?。┛刂泣c,移動鼠標改變方向。在此操作過程中按住CTRL鍵,可以調整長度。
彎曲路
彎道有兩個獨特的參數(shù),即道路的中心半徑(兩條路緣線之間的線)和道路覆蓋的相對角度。
如果選擇使用彎道開始構建路網(wǎng),那么這個彎道將以零度的相對角度(平行于建立區(qū)域的x軸)開始。這不能只用鼠標操作來改變:使用屬性編輯器中的旋轉角度來改變整個路網(wǎng)的方向,或者先選擇一條小的直路開始構建路網(wǎng)。
編輯模式
彎道(Bézier)
Bézier彎道是一個具有定義的起始和終點位置和(切線)角的路段。終點位置是通過設置一個x和y的三角形來確定的。
Bézier曲線是一條簡化的立方體Bézier曲線。通過雙擊該曲線段(編輯模式),可以看到
可以編輯Bézier曲線的控制點。
只有在彎道或柔性路段的幫助下,才能形成環(huán)形路網(wǎng)。
編輯模式
起點和止點。點被移動,但方向和曲率不變。
第二個控制點,見下圖。
正常:曲線的形狀被調整,而起點和終點角度保持不變。
按下CTRL按鈕:整個曲線旋轉。
第三個控制點,見下圖。
正常:曲線的形狀被調整,而起始角和結束角保持不變。
按下CTRL按鈕:曲率調整。
柔性道路
柔性路與曲線路基本相同,但用戶可以選擇在起點和終點之間增加任意數(shù)量的定義點。這兩種類型路段的路段端的處理方法是相同的,對這個問題的解釋,因此請參考上面的解釋。
除了以上所述的端點處理外,還可以:
添加一個新的定義點
編輯定義點位置的路段,
刪除現(xiàn)有的定義點
一分為二,
合二為一
鼠標右鍵單擊柔性路段,會彈出包含這些特定選項的上下文相關菜單:單擊定義點可編輯或刪除該定義點,單擊道路上的其他地方可在最接近所點擊位置的道路中心線上添加一個新的定義點。這些選項也可以在編輯模式下使用。
增加定義點
編輯/移除定義點:
在上下文相關菜單中,有一個選項可以將一條柔性道路分割到被點擊的位置。合并兩條柔性道路的選項適用于被點擊的道路的最近一側。使用分割或合并選項時,外觀配置會被考慮在內。但是,這些選項會改變道路網(wǎng)絡,因此無法再重新調整繼承路徑。
道路分離
道路合并
當從柔性路段中移除一個定義點時,可能需要調整相鄰定義點的方向和曲率,以使柔性路段形成有效的形狀。
如果柔性路段的形狀是無效的,可能很難找到造成這個問題的確切位置,所以這個問題點是用圓圈來表示的。
關于柔性路段的使用方法,請看延伸路網(wǎng)生成示例(Extended RoadNetwork Generation)。
只有在彎道或柔性路段的幫助下,才能形成環(huán)形路網(wǎng)。
編輯模式
通過雙擊路段(編輯模式),可以以圖形化的方式對柔性道路的定義點進行編輯。
在定義點調整路段時,只改變相鄰兩個定義點(或終點和定義點)之間的部分路段,其余的路段不變。
定義點的調整。定義點被移動,但定義點的方向和曲率保持不變。
每個定義點在定義點的相對位置有兩個支撐點,用于調整該定義點處的柔性路段的形狀,而定義點保持在同一位置。
支撐點的調整選項。
正常:對定義點所選側的道路入口或出口張力(曲率)進行調整。
按下CTRL按鈕:定義點的切線被調整,即道路在該點上旋轉。
通過拖動其中一個支撐點來調整定義點的切線,將自動調整另一個支撐點。
當從上下文相關菜單中選擇 "編輯定義點... "選項時,右鍵單擊定義點后,會彈出一個對話框,填寫該定義點的屬性的準確值。
定義點配置窗口
在 "定義點配置"對話框中,可以調整以下屬性:
Delta X 偏移量
定義點與道路起點之間的距離,以X方向為單位,相對于路段的航向角。
Delta Y 偏移量
定義點與道路起點之間的距離,在Y方向上,相對于路段的航向角。
標題角度
定義點位置的路段的航向角[度],相對于路段本身的航向角。
傾斜角
定義點位置的路段傾斜度。
剖面角度
定義點位置的路段的絕對剖面岸角[度]。
入口處的張力
定義點位置和路段起點處的曲率平滑度。
出口處的張力
在定義點位置和路段末端的曲率平滑度。
定義點配置 "對話框中的以下屬性為只讀屬性。
從起點的距離:沿路段中心線,從起點到定義點的距離。
到終點的距離:沿路段中心線的距離,從定義點到終點的距離。
只有在 "定義點配置"對話框中,通過鼠標右鍵單擊要調整的定義點并選擇 "編輯定義點 "選項后,才能在 "定義點配置 "對話框中進行調整。
螺旋形道路(Clothoid)
螺旋形道路是一種用于連接直路段和彎路段的路段。它是利用 " Clothoid"公式創(chuàng)建的。凝結體可以實現(xiàn)從直道到彎道的橫向加速度平穩(wěn)過渡。Clothoid由以下屬性定義。Rstart、Rend、ΔL、ΔAngle和Flipped。在內部,對于Clothoid的抽象定義,使用了參數(shù)L(長度)和R(半徑)。這些參數(shù)是曲線的輸入?yún)?shù)。它們定義了曲線的形狀(=scaling)。
目錄 | 描述 |
Rstart (R-start) | Clothoid開始時的半徑。默認情況下為無限(正值),因此可以將Clothoid連接成直線。對于反向的Clothoid,它是無窮大(負數(shù))。 |
Rend (R-end) | Clothoid末端的半徑。默認情況下,這個值等于R,其值為30m。 |
ΔL | Clothoid段的長度。根據(jù)定義,此值為Lend - Lstart,其值為60m。 |
ΔAngle | 相對于切口末端與切口開始的角度。默認值為57.3deg。 |
Flipped | 定義切口的方向。缺省情況下,切口不翻轉。 |
Curve | Clothoid的形狀。改變R和L是獨立的,改變R和L會改變Clothoid的比例,從而改變Clothoid的形狀。 |
編輯模式
在正常的編輯模式下,可以通過兩種不同的方式來修改Clothoid。首先,可以通過拖動路邊的手柄來定義分段。第二,可以通過拖動螺旋中心的抓手來操縱切口的比例。目前對切口的縮放是通過鎖定切口的ΔAngle來實現(xiàn)的。
屬性
可以使用 "屬性編輯器"中可用的屬性來更改Clothoid的形狀。對于大多數(shù)屬性來說,改變這些屬性需要鎖定其他屬性。
在屬性編輯器中顯示Clothoid的屬性
修改這些特性的影響如下:
Clothoid方向變化
默認和翻轉方向
翻轉方向結果:
- Clothoid是順時針旋轉,而不是逆時針旋轉。
將Rstart從無窮大改為90m,鎖定(Rend,ΔL):
默認和鎖定
結果:
- Rend和ΔL被鎖定了,所以Curve發(fā)生了變化,小編在曲線上移動了。
將Rstart從無線改為90m,鎖定(曲率,ΔL):
默認和鎖定(曲率,ΔL)
結果:
- 曲線和ΔL被鎖定,所以Rstart和Rend都被改變。因此,該小節(jié)在曲線上移動了
將Rstart從無限制改為90m,鎖定(Curve,Rend):
默認和鎖定Curve,Rend)
結果:
- Curve和Rend被鎖定了,所以只改了Rstart。該段路變小了。
將Rend從30m改為15m,鎖定(Rstart,ΔL):
默認和鎖定(Rstart,ΔL)
后果。
- Rstart和ΔL被鎖定了,所以Curve被改變了。該路段在長度上沒有變化。
將Rend從30米改為15米,鎖定(曲線,ΔL):
默認和鎖定(曲線,ΔL)
結果:
- 曲線和ΔL被鎖定,所以Rstart和Rend都被改變。因此,該小節(jié)在曲線上移動了。
將Rend從30米改為15米,鎖定(Curve,Rstart)。
默認和鎖定(Curve,Rstart)
結果:
- 曲線和Rstart被鎖定了,所以只改變了Rend。該小節(jié)的長度增加了。
將ΔL由60m改為40m,鎖定(Rstart,Rend):
默認和鎖定(Rstart,Rend)
結果:
- Rstart和Rend被鎖定,所以曲線要變。它變得更小。
將ΔL由60m改為40m,鎖定(曲線,Rend):
默認和鎖定(曲線,Rend)
結果:
- Curve和Rend是鎖定的,所以Rstart要改變。Curve沒有被鎖定,所以分節(jié)變小。
將ΔL由60m改為40m,鎖定(曲線,Rstart):
結果:
- Curve和Rstart被鎖定了,所以Rend要變。Curve被鎖定了,所以分節(jié)變小了。
將Δangle從57.296deg改為30deg,鎖定(Rstart,Rend):
默認和鎖定(Rstart,Rend)
結果:
- Rstart和Rend被鎖定了,所以Curve必須要改變。
匝道出入口
出入口車道可用于(高速公路)出入口建模。其適應性參數(shù)見下圖。
編輯模式
車道線調整道路
車道線可變化道路是連接兩條道路的路段,其車道數(shù)不同、車道寬度不同或兩者的組合。
車道線可變化道路允許在減少的車道上自動畫出彎曲箭頭,默認情況下是啟用的。它允許分別改變兩端的中心線位置。
車道寬度(端部)和車道偏移量的變化會自動改變端部位置車道線變化 (端部位置取決于這兩個變量的乘積)。端部位置變化的結果將影響所有連接的路段。
目錄 描述 Unit | ||
# Lanes (start) | 可變化車道線開始時的車道數(shù)。 | [-] |
# Lanes (end) | 可變化車道線末端的車道數(shù)。 | [-] |
# Lanes in x-dir (start) | 可變化車道線開始時,沿X方向的單方向的車道數(shù)。 | [-] |
# Lanes in x-dir (end) | 可變化車道線的末端,沿x方向一個方向的車道數(shù)。 | [-] |
Lane width (start) | 可變化車道線開始時的車道寬度。 | [m] |
Lane width (end) | 可變化車道線末端的車道寬度。 | [m] |
Lane offset | 可變化車道線的下行車道與起點的下行車道的相對位置。車道偏移量的單位是可變化車道線末端的車道寬度。偏移量為正值時,道路會沿正Y方向移動。當起始點有更多車道時,也可以使用負偏移量。 | [-] |
Positive x-dir lane offset | 決定從起點開始的車道與終點的車道連接。它適用于一個交通方向,沿正x方向。當該參數(shù)值為0時,車道線與中心線平行。 | [-] |
Negative x-dir lane offset | 決定從起點開始的車道與終點的車道連接。它適用于一個交通方向,沿負x方向。當該參數(shù)為零時,車道線平行于中心線。 | [-] |
車道線偏移量
通過修改車道偏移參數(shù),可以實現(xiàn)可變車道線兩端沿Y軸的重新定位。下圖顯示了兩個不同值的車道偏移屬性的使用情況。
(左側圖車道線偏移量 0) (右側圖車道線偏移量: 1)
正/負x-dir車道偏移量
正/負x-dir車道偏移量允許改變車道的布局,以適應不同的交通方向。該屬性還決定了減少哪些車道(內側和外側)。零偏移用于平行于中心線的車道線。這種類型的屬性可以是正值或負值。適當?shù)臉酥局等Q于一個交通方向的車道減少方向。
下圖顯示了正x-dir車道偏移屬性的兩個不同值的使用情況。在這兩張圖中,正x方向的車道連接是不同的:
(左側圖x-dir車道線正偏移量 0) (右側圖x-dir車道線正偏移量: 1)
車道線寬度(開始)/(結束)
下面的圖像顯示了兩端不同值的車道寬度(開始)/(結束)屬性的使用情況。
(車道線寬度(開始):3.5[m]) (車道線寬度(結束): 5[m])
編輯模式
坡道
坡道類似于直道,但多了一個參數(shù)高度(Height)。
坡道有一個預定的形狀,坡道的入口和出口是水平的,但中間有一個傾斜的部分。傾斜部分的角度將根據(jù)坡道的高度和長度而變化。
坡道也可以包含中間部分,在指定的長度上,中間部分將保持一個恒定的、定義的坡度。這兩個屬性可以通過屬性編輯器進行修改。恒定坡度的角度被限制在<0,60>范圍內。
在2D界面中,坡道與直路的坡道可以通過梯度標記來區(qū)分。
單個細道路標記:坡度小于14%。
單個加粗道路標記:坡度在14%和20%之間
雙車道路標記:坡道大于或等于20%
坡道的高度只能在屬性編輯器中更改。
匝道段的創(chuàng)建不應使道路進入地下,也就是說,任何路段的Z位置不應小于0,因為VisViewer不會顯示部分或完全在地下的東西。
編輯模式(與直路相同)
人行橫道
人行橫道與直行的道路類似,但多了一個參數(shù)橫道標線寬度。
編輯模式
環(huán)島道路
環(huán)島有兩個專用屬性:駕駛方向和外圈半徑。
環(huán)道結束
用戶可以定義每個道路末端的角度(絕對角度)、圓角半徑百分比、特定道路末端的車道數(shù)等。要更改道路末端的數(shù)量,在環(huán)島上右鍵點擊右鍵,選擇添加道路末端或刪除道路末端。若要更改某條道路末端的屬性,右鍵點擊該道路末端,選擇編輯道路末端,如下圖所示:
Crossings的側路偏移量用比率來表示,而環(huán)島的側路偏移量則用米來表示。
繞行的可行性取決于很多變量,如半徑、圓角半徑和側路偏移量。我們內置了一個檢查功能,可以評估這個可行性。
雙擊選項
X和Y十字交叉路口
X交叉口和Y交叉口基本上是相同的交叉口,你可以通過刪除一個道路端,從X交叉口獲得一個Y交叉口,也可以通過在Y交叉口上增加一個道路端獲得一個X交叉口。請注意,如果改變了行駛方向,車道標記的位置會發(fā)生變化,如下圖所示:
每個道路末端可以設置更多的具體參數(shù)。X和Y型交叉口的道路末端可以像環(huán)島的道路末端一樣進行操作。最值得注意的是分路器島寬度和側路偏移量。寬度為零意味著沒有分路的環(huán)島道路寬度。通過側向道路偏移,可以設置偏移量,用車道寬度與交叉口起點的比值來表示(例如,側向道路偏移量為0.5時,一側有2條車道,另一側有3條車道時,就會產(chǎn)生對齊的車道,見下圖):
交叉口的側路偏移量以比率表示,而繞行的偏移量則以米為單位。
雙擊選項
歡迎關注,轉發(fā)和點贊此文,后期將會邀請小明師兄為大家分享更多的仿真文章,和小明師兄一起學習和進步。同時歡迎加入智能駕駛場景仿真交流群。請加小明師兄微信 zhijiashexiaoming