專利名稱：一種模塊化縮微道路環境模型的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種模塊化可變結構縮微道路環境，尤其適用需要方便移動并快速組成各種不同縮微交通道路環境的研究中，本發明屬于實物模型仿真領域。
背景技術：
目前，在智能交通技術、車輛工程研究領域以及在交通事故再現技術中，都需要構建與實際道路交通環境滿足物理相似原則的縮微交通道路環境，以通過在低成本的縮微道路環境下的交通狀態模擬來真實反映實際的交通狀態。而縮微交通道路環境通常是采用全部固定的永久式結構，道路結構及特征無法實時更改，只能模擬單一的或較少的幾種交通狀態，并且長期占用大面積空間。嚴重影響并降低縮微交通道路環境的使用價值和應用效率。
模塊化的設計思想在現代產品設計中占有重要的地位，設計的原則是力求以少數模塊組成盡可能多的產品，并在滿足要求的基礎上使產品精度高、性能穩定、結構簡單、成本低廉，且模塊結構應盡量簡單、規范，模塊間的聯系盡可能簡單。因此，如何科學地、合理地劃分模塊，是模塊化設計中很具有藝術性的一項工作，既要照顧制造管理方便，具有較大的靈活性，避免組合時產生混亂，又要考慮到該模塊系列將來的擴展和向專用、變型產品的輻射。

發明內容
為了克服上述傳統縮微道路環境的不足，滿足快速組建和方便重構的要求，本發明提供一種新型結構的縮微道路模型，該模型利用模塊化設計思想，不僅實現傳統縮微道路模型的所有功能，而且能夠快速拆解、方便搬運、快速按要求重構滿足不同交通道路環境的縮微道路環境模型。為實現上述目的，本發明模塊化縮微道路環境模型所采用的技術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，每個基本路段單元模塊兩側面分別裝有緊固搭鉤，每個基本路段單元模塊內預埋電路，相鄰的預埋電路通過信號排線連接；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號內彎道路段(B-06)，單車道I號外彎道路段(B-07)，單車道2號內彎道路段(B-08)，單車道2號外彎道路段(B-09)，單車道3號內彎道路段(B-10)，單車道3號外彎道路段(B-Il)，雙車道直線路段(C-Ol)，雙車道I號彎道路段(C-06)，雙車道2號彎道路段(C-08)，雙車道3號彎道路段(C-10)，雙車道直線坡道路段(D-Ol)，雙車道I號彎道坡道路段(D-08)，雙車2號道彎道坡道路段(D-10)，三車道直線路段單元(E-Ol)，三車道轉兩車道直線路段單元(E-02)，兩車道轉三車道直線路段單元(E-03)，三車道內彎道路段單元(E-06)，三車道外彎道路段單元(E-08)，三車道轉兩車道直線路段單元(F-Ol)，兩車道轉三車道直線路段單元(F-02)，三車道I號分道路段(F-06)，三車道2號分道路段(F-07)，三車道3號分道路段(F-08)，三車道4號分道路段(F-09)。路段兩側設有護欄，護欄高6厘米，厚2厘米，設雙欄桿。路面交通標志，車道標志線，直接噴涂在道路表面。支架采用柱形支架，由螺母調節高度，實現高架橋，高度為35厘米。本發明的有益效果是I、本發明模塊化的設計使得復雜的道路轉換為簡單的基本路段單元，便于加工、制造、調試，同時也易于維護和更換。2、本發明的快速連接、定位、固定結構特征，可以保證模型在最短的時間內布置展 開，牢固固定，操作使用方便。3、本發明可變結構的設計，可以根據不同交通道路環境的要求快速重構滿足新的縮微道路環境的要求，利用一次性成本投入，達到對各種不同環境的真實模擬，提供完備的實驗環境，提高縮微道路環境的應用效率和使用價值。4、本發明的模塊化設計，可以節約存儲空間。在模型長期不用時，可以拆解，堆疊存放，降低了存儲占用空間。


圖I是路段單元列表；圖2是路段單元出入點位置示意圖；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是三車道轉兩車道路段單元；圖14兩車道轉三車道路段單元；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是一種縮微道路環境組成實例。
具體實施方式
本發明所述模型包括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，每個基本路段單元模塊兩側面分別裝有緊固搭鉤4，每個基本路段單元模塊內預埋電路，相鄰的預埋電路通過信號排線5連接。縮微交通道路環境的信號系統、照明系統依賴路段上預埋的線路，在連接時設有插座，基本路段單元模塊是通過對我國典型道路特征的綜合分析，逐步分解出來，并運用標準化的原理進行統一、歸并、簡化，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，是構成縮微道路環境的基本模塊元素。下面結合附圖進一步說
明如圖I所示，整個縮微道路模型分為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號內彎道路段B-06，單車道I號外彎道路段B-07，單車道2號內彎道路段B-08，單車道2號外彎道路段B-09，單車道3號內彎道路段B-10，單車道3號外彎道路段B-II，雙車道直線路段C-OI，雙車道I號彎道路段C-06，雙車道2號彎道路段C-08，雙車道3號彎道路段C-IO，雙車道直線坡道路段D-OI，雙車道I號彎道坡道路段D-08，雙車2號道彎道坡道路段D-IO，三車道直線路段單元E-Ol，三車道轉兩車道直線路段單元E-02，兩車道轉三車道直線路段單元E-03，三車道內彎道路段單元E-06，三車道外彎道路段單元E-08，三車道轉兩車道直線路段單元F-Ol，兩車道轉三車道直線路段單元F-02，三車道I號分道路段F-06，三車道2號分道路段F-07，三車道3號分道路段F-08，三車道4號分道路段F-09。路段單元接口，路段單元的基本尺寸以a(l米)Xa(l米)的正方形為基本構建單位，路段的出口點和入口點用車道中心線與邊沿交點來表示(如圖2所示)，白色圓點為雙車道出入口點，黑色圓點為單車道出入口點，均位于邊線的四分點處。單車道寬度為37. 5厘米寬，車道標志線為I厘米寬，滿足國家標準，縮微比例為1:10。上述各路段單元分別表達不同出入口點間的路段。詳細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B，E, Z, W。用于兩條雙車道垂直相交形成的十字路口場合，其構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E，Z, W。用于兩條雙車道垂直相交形成的丁字路口場合，其構成相當于圖4的十字路口封閉一個出口構成。圖6是單車道直線路段單元，出入口點F，X。用于基本的直線單車道構成，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成，其半徑可分為6個等級a2a 3a 4a 5a 6a,其中 a為單車道寬度，a=32. 5 厘米。出入口點 I，J;H，K;G，L;F，Μ;E，N;D，0;圖8是構成雙車道直線路段的基本單元，出入口點E，W。長度I米，寬度75厘米。圖9構成雙車道彎道路段的基本單元，用于雙車道彎道組成，半徑分為三個等級b 2b，其中b為雙車道寬度，b=75厘米。出入口點H，K;E，N;
圖10是雙車道直線坡道單元，出入口點E，T;用于道路環境中立交橋的組成，長度為3米，高度為35厘米，坡度為11. 7%。為城市立交橋的標準允許坡度。圖11是雙車道彎道坡道單元，出入口點E，Z0用于道路環境中立交橋的環道的組成，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DEF，VWX。道路寬度為3倍單車道寬度。圖13是三車道轉兩車道路段單元，出入口點GHI，SRQP0基本結構為三車道路段單元中左側車道切去一半，構成梯形結構，用于三車道突然轉入兩車道路況構造場合。圖14兩車道轉三車道路段單元，出入口點DEF，UTSR。兩車道轉三車道路段單元，出入口點GHI，SRQP0基本結構為三車道路段單元中右側車道切去一半，構成梯形結構，用于兩車道突然轉入三車道路況構造場合。圖15、圖16是兩車道左、右匝道路段單元，出入口點DEF，UTSR和出入口點 DEF, UTSR0用于雙車道與單車道并線時的道路構造場合。區別于13、14的特征在于15，16路段單元在分道處存在護欄。圖17、圖18彎道匝道路段單元，出入口點GHI, JKLM和FGHI，JKL.主要用于彎道時雙車道與單車道會流時的道路構造場合。圖19是一種縮微道路環境組成實例，道路組建過程簡述如下。a)繪制要建立的縮微道路環境路線草圖；b)分析道路組成及所需路段單元數量及類型如表所示，按此訂貨
序號類型數量圖號I 雙車道直線路段17COl
2.致車道2號彎道路■!!:_4_C 08
3.雙車道I號彎道坡道路段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
8.三車道轉兩車道直殘路段單元_I_E 02
9.兩車道轉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)根據每個路段的出入點位置互相對齊依次連接，將定位柱放在兩段路段單元的凹槽中，扣緊兩側搭扣，即可將路段依次連接為完整的道路環境。d)使用連接信號線連接相鄰兩段路段的信號新接口，構成完整電路。e)安裝其他附件。
權利要求
1.一種模塊化縮微道路環境模型，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，每個基本路段單元模塊兩側面分別裝有緊固搭鉤，每個基本路段單元模塊內預埋電路，相鄰的預埋電路通過信號排線連接； 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號內彎道路段，單車道I號外彎道路段，單車道2號內彎道路段，單車道2號外彎道路段，單車道3號內彎道路段，單車道3號外彎道路段，雙車道直線路段，雙車道I號彎道路段，雙車道2號彎道路段，雙車道3號彎道路段，雙車道直線坡道路段，雙車道I號彎道坡道路段，雙車2號道彎道坡道路段，三車道直線路段單元，三車道轉兩車道直線路段單元，兩車道轉三車道直線路段單元，三車道內彎道路段單元，三車道外彎道路段單元，三車道轉兩車道直線路段單元，兩車道轉三車道直線路段單元，三車道I號分道路段，三車道2號分道路段，三車道3號分道路段，三車道4號分道路段。
2.根據權利要求I所述的模塊化縮微道路環境模型，其特征是基本路段單元模塊兩側設有護欄。
3.根據權利要求I所述的模塊化縮微道路環境模型，其特征是基本路段單元模塊道路表面噴涂交通標志和車道標志線。
4.根據權利要求I所述的模塊化縮微道路環境模型，其特征是基本路段單元模塊通過柱形支架構成高架橋，橋面高度通過螺母調節。
全文摘要
本發明公開了一種模塊化縮微道路環境模型，屬于實物模型仿真領域。本發明一種模塊化縮微道路環境模型，其本體包含根據我國常見道路特征總結的28類道路組件單元及統一的單元連接組件，道路組件單元根據所設計的道路形狀通過單元連接組件首尾連接，形成符合要求的縮微道路環境。本發明所述的模塊化可變結構縮微道路環境，可以快速分解，快速組合成具有新結構特征的縮微道路環境。主要用于智能交通、車輛工程研究及交通事故再現領域。
文檔編號G09B25/00GK102760375SQ20121023752
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月10日 優先權日2012年7月10日
發明者劉洪泉, 徐友春, 李明喜, 章永進, 賈鵬 申請人:中國人民解放軍軍事交通學院