铁路工务工程运维BIM模型快速建模方法与流程

本发明涉及基础设施工程建模，尤其涉及铁路工务工程运维bim模型快速建模方法。

背景技术：

1、随着bim技术(building information modeling，建筑信息模型)的快速发展，bim技术已经被越来越多的单位接受和认可，国家各相关部门也陆续出台了bim政策和bim标准。在铁路工程领域，由铁路bim联盟组织开展行业bim标准、接口研究、平台技术、专业应用等方面的研究，初步形成中国铁路bim技术体系，并在行业内进行了应用实践。

2、将bim技术引进铁路工程运维阶段以实现铁路工程项目全生命周期管理，需关联设计阶段、施工阶段及运维阶段所需的信息，并做到运维信息及时更新，提升项目效率和效益，这是目前铁路工务工程运维bim应用的需求，因此构建以bim模型为基础的管理载体尤为重要。

3、由于铁路工务工程体系庞大，不仅涉及铁路桥梁工程、路基工程、线路轨道工程、隧道工程等主体或附属结构，而且各构件关联规则程度低，构造繁杂，且线路线型多变，线路里程长，且部分工程经过养护加固，与原有设计几何形态变化较大，因此铁路工程的bim运维模型批量化建立难度较高。

4、现阶段国内外机构针对bim技术在铁路工程中的应用进行了一定的研究，但是主要集中于单一项目或者单一专业进行，尚未对铁路工务各专业进行集成考虑，且未针对运维需求单独考虑bim模型创建，随着铁路运营里程的迅速增长，亟需构建铁路工务工程运维bim模型快速建模方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提出了铁路工务工程运维bim模型快速建模方法。本文结合铁路工务台账，侧重以revit为平台，建立一个适用于铁路工务工程的、可调整又具有一定通用性的族库，构建运维期铁路工务工程bim模型快速建模有效方法。

2、一种铁路工务工程运维bim模型快速建模方法，所述方法包括：

3、根据扩展ifd分类标准，以分级分层状态评估为依据，对铁路工务工程设施结构进行逐级拆分，建立构件结构树，对拆分后的最小构件单元进行参数化建模，完成族的创建，所述族包括轮廓族和放置族；

4、导入线路中心线相关文件，设置端点里程和高程，完成中心线的设置；

5、对于待布置轮廓族的构件，采用结合中心线进行扫略或融合的方法，并设置里程信息；

6、对于待布置放置族的构件，采用沿中心线布置的方法，并设置位置参数；

7、设置相应构件的属性并为每个构件进行唯一编码，从而完成铁路工务工程运维bim模型。

8、作为上述方法的一种改进，所述构件结构树具体包括：

9、第一级为线路；

10、第二级为专业，包括桥梁专业、隧道专业、路基专业和轨道专业；

11、第三级为部位或区域，其中，

12、桥梁专业包括上部结构、下部结构、支座及附属设施；隧道专业包括洞身结构、洞门结构、防排水系统及附属结构；路基专业包括铁路路基、防排水系统及附属结构：轨道专业包括：钢轨、扣件、轨枕、道岔、碎石道床、无砟道床、钢轨伸缩调节器、加强设备及附属设备；

13、第四级为构件，其中，

14、对于桥梁专业，上部结构包括梁体和横隔板，下部结构包括墩和基础，支座包括普通支座和抗震支座，附属设施包括防落梁设施、检查设施、防撞设施、防排水设施及其他；

15、对于隧道专业，洞身结构包含初期支护、暗洞衬砌结构和明洞结构，洞门结构包含洞口环框、翼墙、端墙、柱墩及铭牌，防排水系统包含防水层、盲管及止水带，附属结构包含沟槽和附属洞室；

16、对于路基专业，铁路路基包括一般路基和过渡段路基，防排水系统包括排水沟，附属结构包括防护栅栏、挡墙及维护设施；

17、对于轨道专业，轨枕包括普通轨枕和岔枕，道岔包括单开道岔、对称道岔、组合道岔及其他，碎石道床包括单层和双层碎石道床，无砟轨道包括轨道板、道床板、隔离层、调整层、底座和连接件，钢轨伸缩调节器包括单向和双向伸缩调节器，加强设备包括轨距杆和轨撑，附属设备包括减震垫、护轨和吸音板。

18、作为上述方法的一种改进，所述参数化建模具体包括：轮廓参数、长度参数和位置参数；其中，

19、轮廓参数用于控制最小构件单元的外型尺寸；长度参数用于控制最小构件单元的长度或者高度；位置参数用于确定最小构件单元在线路中的摆放位置。

20、作为上述方法的一种改进，所述导入线路中心线相关文件，设置端点里程和高程，完成中心线的设置；具体包括：

21、导入修整后的cad文件，输入端点的里程信息；所述cad文件包括水平中心线和纵曲线；或

22、选择在revit中创建的模型线，输入端点的里程信息；所述模型线包括水平中心线和纵曲线；或

23、导入excel高程点信息；

24、判断如果符合生成曲线的条件，生成对应族文件；否则提示输入错误。

25、作为上述方法的一种改进，所述对于待布置轮廓族的构件，采用结合中心线进行扫略或融合的方法，并设置里程信息；具体包括：

26、对于待布置轮廓族的构件，如果为单一横截面，采用结合中心线进行扫略的方法，选择相应的轮廓族生成一个族文件，并设置里程信息；

27、如果为变截面，采用结合中心线进行融合的方法，根据里程和轮廓族设置变截面，结合台账信息分段生成，并提供增加、删除和修改的功能，直至生成族文件组；所述族文件组包括根据台账信息采用分段方式生成的多个族文件，每个族文件对应相邻的两个截面。

28、作为上述方法的一种改进，所述对于待布置放置族的构件，采用沿中心线布置的方法，设置位置参数；具体包括：

29、对于路基及轨道中的钢轨或有砟道床的布置通过轮廓族与中心线进行扫略或融合的方法直接生成；

30、对于隧道及其附属构件以及轨道的轨枕、扣件及其附属构件的布置包括沿线路里程设置和按指定位置设置；

31、对于桥梁及其附属构件的布置包括按墩号设置、沿线路里程设置和按指定位置设置。

32、作为上述方法的一种改进，所述设置相应构件的属性并为每个构件进行唯一编码；具体包括：

33、通过设置参数或导入表格两种方式进行相应构件的属性设置；

34、根据属性中的线路、阶段、版次、区间、工点、专业、细部、类型和编号对构件进行编码，生成包括上述9个字段的唯一构件编码，并关联对应的工务工程运维基础设施台账。

35、作为上述方法的一种改进，所述方法还包括根据族名称、族类型或按照范围对指定类型的构件进行统计。

36、与现有技术相比，本发明的优势在于：

37、1、本发明的方法立足于运维阶段，针对既有线路(含加固措施)和新建线路的巡检、养护维修等运维业务颗粒度要求，对铁路工务基础设施进行ifd分类编码及扩展，得到满足工务工程现场运维需求的最小构件单元，生成工务工程设施模型架构。根据每类构件单元的特点，使用revit建立参数化模型和参数化族构件库、加固措施库；为桥梁、隧道、路基、轨道一键式快速完成整条线路的装配做准备，并赋予每个构件符合运维需求的唯一的构件编码及构件名称等属性信息；

38、2、本发明围绕运维实际需求，对建模构件族库进行细度划分，满足现场人工巡检业务应用的需要；

39、3、本发明针对既有结构加固措施生成对应的族库，快速实现与真实环境对应一致的加固措施；

40、4、本发明确定的模型自带属性信息能实现模型在台账中对应信息的精准定位，进而实现与台账数据的关联。