專利名稱：一種模塊化縮微道路環(huán)境模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模塊化可變結(jié)構(gòu)縮微道路環(huán)境，尤其適用需要方便移動(dòng)并快速組成各種不同縮微交通道路環(huán)境的研究中，本發(fā)明屬于實(shí)物模型仿真領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，在智能交通技術(shù)、車輛工程研究領(lǐng)域以及在交通事故再現(xiàn)技術(shù)中，都需要構(gòu)建與實(shí)際道路交通環(huán)境滿足物理相似原則的縮微交通道路環(huán)境，以通過(guò)在低成本的縮微道路環(huán)境下的交通狀態(tài)模擬來(lái)真實(shí)反映實(shí)際的交通狀態(tài)。而縮微交通道路環(huán)境通常是采用全部固定的永久式結(jié)構(gòu)，道路結(jié)構(gòu)及特征無(wú)法實(shí)時(shí)更改，只能模擬單一的或較少的幾種交通狀態(tài)，并且長(zhǎng)期占用大面積空間。嚴(yán)重影響并降低縮微交通道路環(huán)境的使用價(jià)值和應(yīng)用效率。
模塊化的設(shè)計(jì)思想在現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中占有重要的地位，設(shè)計(jì)的原則是力求以少數(shù)模塊組成盡可能多的產(chǎn)品，并在滿足要求的基礎(chǔ)上使產(chǎn)品精度高、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，且模塊結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、規(guī)范，模塊間的聯(lián)系盡可能簡(jiǎn)單。因此，如何科學(xué)地、合理地劃分模塊，是模塊化設(shè)計(jì)中很具有藝術(shù)性的一項(xiàng)工作，既要照顧制造管理方便，具有較大的靈活性，避免組合時(shí)產(chǎn)生混亂，又要考慮到該模塊系列將來(lái)的擴(kuò)展和向?qū)Ｓ?、變型產(chǎn)品的輻射。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述傳統(tǒng)縮微道路環(huán)境的不足，滿足快速組建和方便重構(gòu)的要求，本發(fā)明提供一種新型結(jié)構(gòu)的縮微道路模型，該模型利用模塊化設(shè)計(jì)思想，不僅實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)縮微道路模型的所有功能，而且能夠快速拆解、方便搬運(yùn)、快速按要求重構(gòu)滿足不同交通道路環(huán)境的縮微道路環(huán)境模型。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明模塊化縮微道路環(huán)境模型所采用的技術(shù)方案是所述模型包括28種基本路段單元模塊和單元連接件，所述單元連接件由定位柱和緊固搭扣組成，每個(gè)基本路段單元模塊兩端面分別為120度圓弧凹槽，在相鄰兩塊基本路段單元模塊間放置定位柱，每個(gè)基本路段單元模塊兩側(cè)面分別裝有緊固搭鉤，每個(gè)基本路段單元模塊內(nèi)預(yù)埋電路，相鄰的預(yù)埋電路通過(guò)信號(hào)排線連接；所述28種基本路段單元模塊分別是雙車道十字路口(A-Ol)，四車道十字路口(A-02)，雙車道丁字路口(A-03)，四車道丁字路口(A-04)，單車道直線路段(B-Ol)，單車道I號(hào)內(nèi)彎道路段(B-06)，單車道I號(hào)外彎道路段(B-07)，單車道2號(hào)內(nèi)彎道路段(B-08)，單車道2號(hào)外彎道路段(B-09)，單車道3號(hào)內(nèi)彎道路段(B-10)，單車道3號(hào)外彎道路段(B-Il)，雙車道直線路段(C-Ol)，雙車道I號(hào)彎道路段(C-06)，雙車道2號(hào)彎道路段(C-08)，雙車道3號(hào)彎道路段(C-10)，雙車道直線坡道路段(D-Ol)，雙車道I號(hào)彎道坡道路段(D-08)，雙車2號(hào)道彎道坡道路段(D-10)，三車道直線路段單元(E-Ol)，三車道轉(zhuǎn)兩車道直線路段單元(E-02)，兩車道轉(zhuǎn)三車道直線路段單元(E-03)，三車道內(nèi)彎道路段單元(E-06)，三車道外彎道路段單元(E-08)，三車道轉(zhuǎn)兩車道直線路段單元(F-Ol)，兩車道轉(zhuǎn)三車道直線路段單元(F-02)，三車道I號(hào)分道路段(F-06)，三車道2號(hào)分道路段(F-07)，三車道3號(hào)分道路段(F-08)，三車道4號(hào)分道路段(F-09)。路段兩側(cè)設(shè)有護(hù)欄，護(hù)欄高6厘米，厚2厘米，設(shè)雙欄桿。路面交通標(biāo)志，車道標(biāo)志線，直接噴涂在道路表面。支架采用柱形支架，由螺母調(diào)節(jié)高度，實(shí)現(xiàn)高架橋，高度為35厘米。本發(fā)明的有益效果是I、本發(fā)明模塊化的設(shè)計(jì)使得復(fù)雜的道路轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)單的基本路段單元，便于加工、制造、調(diào)試，同時(shí)也易于維護(hù)和更換。2、本發(fā)明的快速連接、定位、固定結(jié)構(gòu)特征，可以保證模型在最短的時(shí)間內(nèi)布置展 開(kāi)，牢固固定，操作使用方便。3、本發(fā)明可變結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可以根據(jù)不同交通道路環(huán)境的要求快速重構(gòu)滿足新的縮微道路環(huán)境的要求，利用一次性成本投入，達(dá)到對(duì)各種不同環(huán)境的真實(shí)模擬，提供完備的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，提高縮微道路環(huán)境的應(yīng)用效率和使用價(jià)值。4、本發(fā)明的模塊化設(shè)計(jì)，可以節(jié)約存儲(chǔ)空間。在模型長(zhǎng)期不用時(shí)，可以拆解，堆疊存放，降低了存儲(chǔ)占用空間。


圖I是路段單元列表；圖2是路段單元出入點(diǎn)位置示意圖；圖3是路段單元連接示意圖；圖4是雙車道十字路口路段單元；圖5是雙車道丁字路口路段單元；圖6是單車道直線路段單元；圖7是單車道彎道路段單元；圖8是雙車道直線路段單元；圖9是雙車道彎道路段單元；圖10是雙車道直線坡道路段單元；圖11是雙車道彎道坡道路段單元；圖12是三車道直線路段單元；圖13是三車道轉(zhuǎn)兩車道路段單元；圖14兩車道轉(zhuǎn)三車道路段單元；圖15是兩車道左匝道路段單元；圖16是兩車道右匝道路段單元；圖17彎道匝道路段單元I ;圖18是彎道匝道路段單元2 ；圖19是一種縮微道路環(huán)境組成實(shí)例。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明所述模型包括28種基本路段單元模塊和單元連接件，如圖3所示，單元連接件由定位柱I和緊固搭扣4組成，每個(gè)基本路段單元模塊2兩端面分別為120度圓弧凹槽3和6，在相鄰兩塊基本路段單元模塊間放置定位柱1，每個(gè)基本路段單元模塊兩側(cè)面分別裝有緊固搭鉤4，每個(gè)基本路段單元模塊內(nèi)預(yù)埋電路，相鄰的預(yù)埋電路通過(guò)信號(hào)排線5連接?？s微交通道路環(huán)境的信號(hào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)依賴路段上預(yù)埋的線路，在連接時(shí)設(shè)有插座，基本路段單元模塊是通過(guò)對(duì)我國(guó)典型道路特征的綜合分析，逐步分解出來(lái)，并運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化的原理進(jìn)行統(tǒng)一、歸并、簡(jiǎn)化，而得出的具有典型性的通用路段單元模塊部件，這些模塊具有廣泛通用性，是構(gòu)成縮微道路環(huán)境的基本模塊元素。下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)
明如圖I所示，整個(gè)縮微道路模型分為28種基本路段單元模塊，分別是雙車道十字路口 A-OI，四車道十字路口 A-02，雙車道丁字路口 A-03，四車道丁字路口 A-04，單車道直線路段B-01，單車道I號(hào)內(nèi)彎道路段B-06，單車道I號(hào)外彎道路段B-07，單車道2號(hào)內(nèi)彎道路段B-08，單車道2號(hào)外彎道路段B-09，單車道3號(hào)內(nèi)彎道路段B-10，單車道3號(hào)外彎道路段B-II，雙車道直線路段C-OI，雙車道I號(hào)彎道路段C-06，雙車道2號(hào)彎道路段C-08，雙車道3號(hào)彎道路段C-IO，雙車道直線坡道路段D-OI，雙車道I號(hào)彎道坡道路段D-08，雙車2號(hào)道彎道坡道路段D-IO，三車道直線路段單元E-Ol，三車道轉(zhuǎn)兩車道直線路段單元E-02，兩車道轉(zhuǎn)三車道直線路段單元E-03，三車道內(nèi)彎道路段單元E-06，三車道外彎道路段單元E-08，三車道轉(zhuǎn)兩車道直線路段單元F-Ol，兩車道轉(zhuǎn)三車道直線路段單元F-02，三車道I號(hào)分道路段F-06，三車道2號(hào)分道路段F-07，三車道3號(hào)分道路段F-08，三車道4號(hào)分道路段F-09。路段單元接口，路段單元的基本尺寸以a(l米)Xa(l米)的正方形為基本構(gòu)建單位，路段的出口點(diǎn)和入口點(diǎn)用車道中心線與邊沿交點(diǎn)來(lái)表示(如圖2所示)，白色圓點(diǎn)為雙車道出入口點(diǎn)，黑色圓點(diǎn)為單車道出入口點(diǎn)，均位于邊線的四分點(diǎn)處。單車道寬度為37. 5厘米寬，車道標(biāo)志線為I厘米寬，滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，縮微比例為1:10。上述各路段單元分別表達(dá)不同出入口點(diǎn)間的路段。詳細(xì)路段示意圖分別如圖所示。圖4是十字路口路段單元，出入口點(diǎn)B，E, Z, W。用于兩條雙車道垂直相交形成的十字路口場(chǎng)合，其構(gòu)成由兩條車道的公共部分組成，按比例在路面繪制完整的斑馬線及停車線。圖5是丁字路口路段單元，出入口點(diǎn)E，Z, W。用于兩條雙車道垂直相交形成的丁字路口場(chǎng)合，其構(gòu)成相當(dāng)于圖4的十字路口封閉一個(gè)出口構(gòu)成。圖6是單車道直線路段單元，出入口點(diǎn)F，X。用于基本的直線單車道構(gòu)成，其寬度為雙車道寬度一半。圖7是單車道彎道路段單元，用于單車道彎道車道構(gòu)成，其半徑可分為6個(gè)等級(jí)a2a 3a 4a 5a 6a,其中 a為單車道寬度，a=32. 5 厘米。出入口點(diǎn) I，J;H，K;G，L;F，Μ;E，N;D，0;圖8是構(gòu)成雙車道直線路段的基本單元，出入口點(diǎn)E，W。長(zhǎng)度I米，寬度75厘米。圖9構(gòu)成雙車道彎道路段的基本單元，用于雙車道彎道組成，半徑分為三個(gè)等級(jí)b 2b，其中b為雙車道寬度，b=75厘米。出入口點(diǎn)H，K;E，N;
圖10是雙車道直線坡道單元，出入口點(diǎn)E，T;用于道路環(huán)境中立交橋的組成，長(zhǎng)度為3米，高度為35厘米，坡度為11. 7%。為城市立交橋的標(biāo)準(zhǔn)允許坡度。圖11是雙車道彎道坡道單元，出入口點(diǎn)E，Z0用于道路環(huán)境中立交橋的環(huán)道的組成，高度為35/4厘米，半徑為兩倍雙車道寬度，4段正好構(gòu)成圓形螺旋道路，換到坡度為8%。圖12是三車道直線路段單元，出入口點(diǎn)DEF，VWX。道路寬度為3倍單車道寬度。圖13是三車道轉(zhuǎn)兩車道路段單元，出入口點(diǎn)GHI，SRQP0基本結(jié)構(gòu)為三車道路段單元中左側(cè)車道切去一半，構(gòu)成梯形結(jié)構(gòu)，用于三車道突然轉(zhuǎn)入兩車道路況構(gòu)造場(chǎng)合。圖14兩車道轉(zhuǎn)三車道路段單元，出入口點(diǎn)DEF，UTSR。兩車道轉(zhuǎn)三車道路段單元，出入口點(diǎn)GHI，SRQP0基本結(jié)構(gòu)為三車道路段單元中右側(cè)車道切去一半，構(gòu)成梯形結(jié)構(gòu)，用于兩車道突然轉(zhuǎn)入三車道路況構(gòu)造場(chǎng)合。圖15、圖16是兩車道左、右匝道路段單元，出入口點(diǎn)DEF，UTSR和出入口點(diǎn) DEF, UTSR0用于雙車道與單車道并線時(shí)的道路構(gòu)造場(chǎng)合。區(qū)別于13、14的特征在于15，16路段單元在分道處存在護(hù)欄。圖17、圖18彎道匝道路段單元，出入口點(diǎn)GHI, JKLM和FGHI，JKL.主要用于彎道時(shí)雙車道與單車道會(huì)流時(shí)的道路構(gòu)造場(chǎng)合。圖19是一種縮微道路環(huán)境組成實(shí)例，道路組建過(guò)程簡(jiǎn)述如下。a)繪制要建立的縮微道路環(huán)境路線草圖；b)分析道路組成及所需路段單元數(shù)量及類型如表所示，按此訂貨
序號(hào)類型數(shù)量圖號(hào)I 雙車道直線路段17COl
2.致車道2號(hào)彎道路■!!:_4_C 08
3.雙車道I號(hào)彎道坡道路段6P08
4.雙車道直線坡道路段_2_DOl
5.雙牟道十字路P__2AOl
6.雙牟道丁字路口_3_A 03
—7................................................三車道J線路段單元4EOl
8.三車道轉(zhuǎn)兩車道直殘路段單元_I_E 02
9.兩車道轉(zhuǎn)三牟道直線路段單元IE 03
10.三車道外彎道路段單元_2_E 08c)根據(jù)每個(gè)路段的出入點(diǎn)位置互相對(duì)齊依次連接，將定位柱放在兩段路段單元的凹槽中，扣緊兩側(cè)搭扣，即可將路段依次連接為完整的道路環(huán)境。d)使用連接信號(hào)線連接相鄰兩段路段的信號(hào)新接口，構(gòu)成完整電路。e)安裝其他附件。
權(quán)利要求
1.一種模塊化縮微道路環(huán)境模型，其特征是所述模型包括28種基本路段單元模塊和單元連接件，所述單元連接件由定位柱和緊固搭扣組成，每個(gè)基本路段單元模塊兩端面分別為120度圓弧凹槽，在相鄰兩塊基本路段單元模塊間放置定位柱，每個(gè)基本路段單元模塊兩側(cè)面分別裝有緊固搭鉤，每個(gè)基本路段單元模塊內(nèi)預(yù)埋電路，相鄰的預(yù)埋電路通過(guò)信號(hào)排線連接； 所述28種基本路段單元模塊分別是雙車道十字路口，四車道十字路口，雙車道丁字路口，四車道丁字路口，單車道直線路段，單車道I號(hào)內(nèi)彎道路段，單車道I號(hào)外彎道路段，單車道2號(hào)內(nèi)彎道路段，單車道2號(hào)外彎道路段，單車道3號(hào)內(nèi)彎道路段，單車道3號(hào)外彎道路段，雙車道直線路段，雙車道I號(hào)彎道路段，雙車道2號(hào)彎道路段，雙車道3號(hào)彎道路段，雙車道直線坡道路段，雙車道I號(hào)彎道坡道路段，雙車2號(hào)道彎道坡道路段，三車道直線路段單元，三車道轉(zhuǎn)兩車道直線路段單元，兩車道轉(zhuǎn)三車道直線路段單元，三車道內(nèi)彎道路段單元，三車道外彎道路段單元，三車道轉(zhuǎn)兩車道直線路段單元，兩車道轉(zhuǎn)三車道直線路段單元，三車道I號(hào)分道路段，三車道2號(hào)分道路段，三車道3號(hào)分道路段，三車道4號(hào)分道路段。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊化縮微道路環(huán)境模型，其特征是基本路段單元模塊兩側(cè)設(shè)有護(hù)欄。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊化縮微道路環(huán)境模型，其特征是基本路段單元模塊道路表面噴涂交通標(biāo)志和車道標(biāo)志線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊化縮微道路環(huán)境模型，其特征是基本路段單元模塊通過(guò)柱形支架構(gòu)成高架橋，橋面高度通過(guò)螺母調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種模塊化縮微道路環(huán)境模型，屬于實(shí)物模型仿真領(lǐng)域。本發(fā)明一種模塊化縮微道路環(huán)境模型，其本體包含根據(jù)我國(guó)常見(jiàn)道路特征總結(jié)的28類道路組件單元及統(tǒng)一的單元連接組件，道路組件單元根據(jù)所設(shè)計(jì)的道路形狀通過(guò)單元連接組件首尾連接，形成符合要求的縮微道路環(huán)境。本發(fā)明所述的模塊化可變結(jié)構(gòu)縮微道路環(huán)境，可以快速分解，快速組合成具有新結(jié)構(gòu)特征的縮微道路環(huán)境。主要用于智能交通、車輛工程研究及交通事故再現(xiàn)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G09B25/00GK102760375SQ20121023752
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者劉洪泉, 徐友春, 李明喜, 章永進(jìn), 賈鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍軍事交通學(xué)院