一种线路级铁路桥梁三维技术交底快速实现方法与流程

本发明属于交通运输业桥梁工程，具体涉及一种线路级铁路桥梁三维技术交底快速实现方法。

背景技术：

1、设计技术交底是设计单位专业技术人员将设计内容、设计意图和施工注意事项向建设、施工、监理单位相关人员解答说明的过程。传统设计技术交底仍以二维cad图纸和书面文字材料为主，交底过程往往出现设计信息和意图传递缺失的情况，尤其在复杂工程和专业接口工程中传递缺失更严重，导致许多技术交底质量不高出现返工的现象。随着信息技术的快速发展，越来越多的铁路项目开始采用三维可视化手段进行设计技术交底，弥补了传统设计交底在可视化表达方面的不足。

2、目前，我国高速铁路项目中，桥梁占比通常能达到70%及以上，对于平原区高铁项目，桥梁占比甚至可以达到90%，因此在开展线路级铁路桥梁三维技术交底时，全线桥梁三维数字模型构建工作量巨大，需投入大量技术人员利用商业软件（revit、达索、bentley）对照设计图纸进行建模，建模效率不高，需花费较大时间成本及人力成本，大大制约了三维技术交底在铁路桥梁领域的应用。

3、同时，桥梁三维数字模型最终需加载到gis系统中进行三维可视化交底，但利用商业建模软件得到的数字模型成果与现有gis系统存在格式不兼容的问题，通常需要把模型导出为中间通用格式再加载到gis系统，且数字模型仅为对二维设计成果的翻模，无法在gis系统中一一对应展示桥梁结构的设计参数和信息，还需配合文字资料进行三维技术交底介绍，限制了三维技术交底的直观性和便利性。

技术实现思路

1、本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种线路级铁路桥梁三维技术交底快速实现方法。

2、本发明的技术方案是：一种线路级铁路桥梁三维技术交底快速实现方法，包括以下步骤：

3、a.自定义一套用于三维技术交底的固定数据格式的设计表单；

4、b.读取解析设计表单，获取桥梁上部结构、桥梁下部结构的设计参数及桥梁上部结构、桥梁下部结构的线位信息；

5、c.进行参数化建模，构建铁路桥梁参数化的构件库；

6、d.基于设计参数、线位信息和构件库，实现桥梁构件自动批量参数化建模；

7、e.计算铁路桥梁各构件沿线位的定位装配信息；

8、f.沿线位自动批量放置桥梁参数化构件；

9、g.全线铁路桥梁三维数字模型自动批量导入三维地理信息系统；

10、h.实现全线铁路桥梁三维技术交底。

11、更进一步的，步骤a自定义一套用于三维技术交底的固定数据格式的设计表单，具体过程如下：

12、首先，建立设计表单与设计软件的映射关联；

13、然后，将设计表单的表格作为设计算单使用。

14、更进一步的，步骤a中设计算单包含线位信息、孔跨布置信息以及结构设计参数信息。

15、更进一步的，步骤b读取解析设计表单，获取桥梁上部结构、桥梁下部结构的设计参数及桥梁上部结构、桥梁下部结构的线位信息，具体过程如下：

16、首先，按墩台里程逐行解析设计表单的表格数据；

17、然后，获取铁路桥梁中孔跨布置信息及结构设计参数；

18、再后，定义数据结构来存储设计表单解析数据；

19、最后，将获取的信息存储在定义好的数据结构中供后续调用。

20、更进一步的，步骤c进行参数化建模，构建铁路桥梁参数化的构件库，具体过程如下：

21、首先，利用三维几何造型工具对铁路桥梁的梁部进行参数化建模；

22、然后，利用三维几何造型工具对铁路桥梁的墩台进行参数化建模；

23、再后，利用三维几何造型工具对铁路桥梁的基础进行参数化建模；

24、最后，构建铁路桥梁参数化的构件库。

25、更进一步的，步骤d基于设计参数、线位信息和构件库，实现桥梁构件自动批量参数化建模，具体过程如下：

26、首先，将各类桥梁构件对象赋予不同的桥梁设计要素语义，以区分不同桥梁构件类型；

27、然后，在铁路桥梁参数化的构件库中，建立不同类型的参数化构件与桥梁设计要素语义相匹配的映射关系；

28、再后，将全部构件的对象参数传递给铁路桥梁参数化的构件库；

29、最后，参数化的构件库通过识别不同的设计要素语义来匹配桥梁构件模板，利用设计参数驱动实现全线桥梁构件自动批量参数化建模。

30、更进一步的，步骤e计算铁路桥梁各构件沿线位的定位装配信息，具体过程如下：

31、首先，利用结构设计参数计算梁部、墩台、基础沿线位的方位角、定位向量及高程，实现桥梁构件精准定位；

32、然后，批量计算并返回桥梁构件沿线位的平移参数矩阵；

33、再后，批量计算并返回桥梁构件沿线位的旋转参数矩阵；

34、最后，得到由平移参数矩阵、旋转参数矩阵组合的定位装配信息。

35、更进一步的，步骤f沿线位自动批量放置桥梁参数化构件，具体过程如下：

36、将步骤d中生成的参数化构件按照步骤e返回的定位装配信息进行平移和旋转，实现铁路桥梁构件模型沿线位的自动定位放置。

37、更进一步的，步骤g全线铁路桥梁三维数字模型自动批量导入三维地理信息系统，具体过程如下：

38、首先，将桥梁数字模型从施工图坐标转换到大地坐标；

39、然后，将全线桥梁数字模型批量导入地理信息场景中。

40、更进一步的，步骤h实现全线铁路桥梁三维技术交底，具体过程如下：

41、在地理信息场景中加载线路级铁路桥梁三维数字模型，实时查看桥梁模型设计信息，直观展示桥梁周围环境概况，实现线路级铁路桥梁三维技术交底。

42、本发明的有益效果如下：

43、本发明依据铁路桥梁设计软件生成一套固定数据格式的设计算单，通过读取解析设计算单即可实现线路级铁路桥梁三维数字模型构建，三维数字模型采用设计参数驱动三维控件anycad进行参数化建模，并可批量自动导入到gis系统，在gis系统中可实时查看模型绑定的设计信息，快速实现线路级铁路桥梁的三维技术交底。

44、本发明能够针对交通运输领域的线路级铁路桥梁三维技术交底进行快速实现，解决现状利用大型商业软件进行三维技术交底时模型构建时间人力成本高、模型格式与gis系统兼容性差以及模型设计信息缺失等问题。

技术特征：

1.一种线路级铁路桥梁三维技术交底快速实现方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种线路级铁路桥梁三维技术交底快速实现方法，其特征在于：步骤a自定义一套用于三维技术交底的固定数据格式的设计表单，具体过程如下：

3.根据权利要求2所述的一种线路级铁路桥梁三维技术交底快速实现方法，其特征在于：步骤a中设计算单包含线位信息、孔跨布置信息以及结构设计参数信息。

4.根据权利要求1所述的一种线路级铁路桥梁三维技术交底快速实现方法，其特征在于：步骤b读取解析设计表单，获取桥梁上部结构、桥梁下部结构的设计参数及桥梁上部结构、桥梁下部结构的线位信息，具体过程如下：

5.根据权利要求4所述的一种线路级铁路桥梁三维技术交底快速实现方法，其特征在于：步骤c进行参数化建模，构建铁路桥梁参数化的构件库，具体过程如下：

6.根据权利要求5所述的一种线路级铁路桥梁三维技术交底快速实现方法，其特征在于：步骤d基于设计参数、线位信息和构件库，实现桥梁构件自动批量参数化建模，具体过程如下：

7.根据权利要求4所述的一种线路级铁路桥梁三维技术交底快速实现方法，其特征在于：步骤e计算铁路桥梁各构件沿线位的定位装配信息，具体过程如下：

8.根据权利要求1所述的一种线路级铁路桥梁三维技术交底快速实现方法，其特征在于：步骤f沿线位自动批量放置桥梁参数化构件，具体过程如下：

9.根据权利要求1所述的一种线路级铁路桥梁三维技术交底快速实现方法，其特征在于：步骤g全线铁路桥梁三维数字模型自动批量导入三维地理信息系统，具体过程如下：

10.根据权利要求1所述的一种线路级铁路桥梁三维技术交底快速实现方法，其特征在于：步骤h实现全线铁路桥梁三维技术交底，具体过程如下：

技术总结
本发明公开了一种线路级铁路桥梁三维技术交底快速实现方法，包括以下步骤：自定义一套用于三维技术交底的固定数据格式的设计表单；读取解析设计表单，获取桥梁上部结构、桥梁下部结构的设计参数及线位信息；进行参数化建模，构建铁路桥梁参数化的构件库；实现桥梁构件自动批量参数化建模；计算铁路桥梁各构件沿线位的定位装配信息；沿线位自动批量放置桥梁参数化构件；全线铁路桥梁三维数字模型自动批量导入三维地理信息系统；实现全线铁路桥梁三维技术交底。本发明能够针对交通运输领域的线路级铁路桥梁三维技术交底进行快速实现，解决目前三维技术交底时间人力成本高、兼容性差及模型设计信息缺失等问题。

技术研发人员：苏伟,李晓波,李艳,刘思明,宋树峰,张钧达,陈浩然,廖立坚,王雨权,张少朋,王江波,杨智慧,齐成龙,彭建东,张浩
受保护的技术使用者：中国铁路设计集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16