本发明涉及一种构建交通仿真路网数据的系统和方法，属于交通仿真技术领域。
背景技术
交通仿真是描述交通运输系统在一定期间实时运动的数学模型，为研究复杂交通问题提供重要工具。路网是交通系统的骨架，对路网描述的精确度会对交通仿真效果产生影响。当前主流的vissim、transmodeler和paramics交通仿真软件都提供了路网编辑工具，采取“结点-弧段”、“线连接”及其他方式定义仿真路网结构。但是当前主流的vissim、transmodeler和paramics交通仿真软件都提供路网编辑工具，有着独立的文件格式。当进行交通问题仿真模拟前需要编辑相应的路网数据。编辑工作采用完全的手工操作，无法复用现有的道路施工图、工程图中的道路数据信息，所以整个编辑仿真路网的过程费时费力、自动化程度不高，而且无法使用已有的道路资料。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种操作方便，简化了手工编辑工作量，提高了路网生成的自动化能力，适应性强的构建交通仿真路网数据的系统和方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种构建交通仿真路网数据的系统，包括数据预处理模块、路段生成模块、交叉口生成模块和仿真路网导出模块，所述数据预处理模块用于将整理好的cad道路图层数据，依据桩号、道路中心线和横断面信息自动裁切为不同的路段，通过人工交互定义路段和交叉口类型，保存为xml格式文件；所述路段生成模块用于通过道路中心线、车道边界线及车道宽度等信息构建包含道路的编号、名称、道路类型、道路长度、道路宽度和车道数等信息的路段信息；所述交叉口生成模块用于通过人工交互，手动编辑不同路段中车道的转向、联通关系，并添加紧急停车距离、车道变换距离等辅助信息，自动生成交叉口信息，将不同的路段关联起来，从逻辑上构建仿真路网；仿真路网导出模块用于将路段-交叉口结构的路网数据导出到具体仿真软件的数据格式，从而实现交通仿真软件路网的快速构建。
一种构建交通仿真路网数据的方法，包括上述系统，按照以下步骤进行，
步骤1、对整理好的cad道路图层数据，选取道路中心线、车道边缘线、车道分界线、箭头、停止线及隔离带等图层参加处理；
步骤2、依据道路中心线和桩号进行数据裁切，构建道路的路段，并以xml格式保存；
步骤3、交叉口的判别，其中将道路交叉和同一道路中车道数变化的情况统称为交叉口；具体判别采用自动判别和人工交互判别；自动判别时，将道路中心线相交的交点与已有的路段求交，包含中心点的路段为交叉口；人工交互判别时，依据车道边缘线和道路中心线，计算路面宽度，列出道路的宽度有变化的路段，通过人工交互，判别是否交叉；
步骤4、对路面宽度与车道信息进行赋值，对车道数和车道宽度进行统计；
步骤5、对路段属性信息进行赋值，通过人工交互为路段添加道路的编号、名称、道路类型等信息，其中编号为道路名称+起始点桩号；
步骤6、设置与交叉口关联路段的车道联通关系，设置起始和终止车道并连接；
步骤7、设置车道转向：根据设置起始和终止车道并连接，记录车道转向的方向；
步骤8、设置停止距离：根据路段中停止线的信息自动计算出车道紧急停止距离；
步骤9、导出路网：依据具体仿真软件的数据格式，从xml中读取路段和交叉口信息，转换为具体的仿真软件路网格式。
优选的，所述步骤4中，在车道数统计时，以道路中心线为基准线，分别统计该路段中道路中心线左右两侧的车道分界线的个数vl1和vl2，则左右车道数为(vl1+1)和(vl2+1)；在车道宽度统计，s1.输入道路的路面宽度roadwidth；s2.判断路段中是否有隔离带，若有隔离带，跳转至步骤s3；若无隔离带，跳转至步骤s4；s3.输入隔离带的宽度isolationwidth，(roadwidth-isolationwidth)/(vl1+1)/2或isolationwidth，(roadwidth-isolationwidth)/(vl2+1)/2；s4.车道宽度＝roadwidth/2/(vl1+1)或roadwidth/2/(vl1+1)。
优选的，所述步骤6中，在设置起始车道时，通过人工交互，从与交叉口关联的路段中选择车道，作为起始车道；在设置终止车道时，通过人工交互，从与交叉口关联的路段中选择车道，系统检测所选的车道是否已被起始或终止选中，若选中，给出提示重新操作；若无选中，则设为终止车道；车道联通的设置：通过人工交互，连接不同路段的起始车道与终止车道，系统自动检测所连接的车道数是否相同，若不同，给出提示重新操作。
优选的，所述仿真软件为vissim或transmodeler。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明操作方便，利用现有的道路施工图、工程图中的道路数据信息进行图层数据处理，避免了资料的重复收集；同时简化了手工编辑工作量，提高了路网生成的自动化能力；并且能够导出多种仿真软件的路网格式，适应性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种构建交通仿真路网数据的系统，包括数据预处理模块、路段生成模块、交叉口生成模块和仿真路网导出模块，数据预处理模块用于将整理好的cad道路图层数据，依据桩号、道路中心线和横断面信息自动裁切为不同的路段，通过人工交互定义路段和交叉口类型，保存为xml格式文件；路段生成模块用于通过道路中心线、车道边界线及车道宽度等信息构建包含道路的编号、名称、道路类型、道路长度、道路宽度和车道数等信息的路段信息；交叉口生成模块用于通过人工交互，手动编辑不同路段中车道的转向、联通关系，并添加紧急停车距离、车道变换距离等辅助信息，自动生成交叉口信息，将不同的路段关联起来，从逻辑上构建仿真路网；仿真路网导出模块用于将路段-交叉口结构的路网数据导出到具体仿真软件的数据格式，从而实现交通仿真软件路网的快速构建。
具体的构建交通仿真路网数据的方法如下，按照以下步骤进行，
步骤1、对整理好的cad道路图层数据，选取道路中心线、车道边缘线、车道分界线、箭头、停止线及隔离带等图层参加处理；
步骤2、依据道路中心线和桩号进行数据裁切，构建道路的路段，并以xml格式保存；
步骤3、交叉口的判别，其中将道路交叉和同一道路中车道数变化的情况统称为交叉口；具体判别采用自动判别和人工交互判别；自动判别时，将道路中心线相交的交点与已有的路段求交，包含中心点的路段为交叉口；人工交互判别时，依据车道边缘线和道路中心线，计算路面宽度，列出道路的宽度有变化的路段，通过人工交互，判别是否交叉；
步骤4、对路面宽度与车道信息进行赋值，对车道数和车道宽度进行统计；
在车道数统计时，以道路中心线为基准线，分别统计该路段中道路中心线左右两侧的车道分界线的个数vl1和vl2，则左右车道数为(vl1+1)和(vl2+1)；在车道宽度统计，s1.输入道路的路面宽度roadwidth；s2.判断路段中是否有隔离带，若有隔离带，跳转至步骤s3；若无隔离带，跳转至步骤s4；s3.输入隔离带的宽度isolationwidth，(roadwidth-isolationwidth)/(vl1+1)/2或isolationwidth，(roadwidth-isolationwidth)/(vl2+1)/2；s4.车道宽度＝roadwidth/2/(vl1+1)或roadwidth/2/(vl1+1)；
步骤5、对路段属性信息进行赋值，通过人工交互为路段添加道路的编号、名称、道路类型等信息，其中编号为道路名称+起始点桩号；
步骤6、设置与交叉口关联路段的车道联通关系，设置起始和终止车道并连接；在设置起始车道时，通过人工交互，从与交叉口关联的路段中选择车道，作为起始车道；在设置终止车道时，通过人工交互，从与交叉口关联的路段中选择车道，系统检测所选的车道是否已被起始或终止选中，若选中，给出提示重新操作；若无选中，则设为终止车道；车道联通的设置：通过人工交互，连接不同路段的起始车道与终止车道，系统自动检测所连接的车道数是否相同，若不同，给出提示重新操作；
步骤7、设置车道转向：根据设置起始和终止车道并连接，记录车道转向的方向；
步骤8、设置停止距离：根据路段中停止线的信息自动计算出车道紧急停止距离；
步骤9、导出路网：依据具体仿真软件的数据格式，从xml中读取路段和交叉口信息，转换为具体的仿真软件路网格式。其中仿真软件可以采用vissim或transmodeler。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。