铁路BIM模型几何精度检测方法及系统与流程

本发明涉及铁路数字工程检测，具体涉及铁路bim模型几何精度检测方法及系统。

背景技术：

1、bim是building information model的简称，指“建筑信息模型”，该模型不仅可以用于设计，还可以用于设备管理、工程量统计、成本计算、运营维护管理等，可以在整个建筑业中发挥作用，例如铁路工程建设行业，管理建筑生命周期的全部信息。

2、为确保铁路工程建设过程中，工程设计参与各方所交付的铁路bim交付精度科学合理、满足实际工程需求，铁路工程建设行业制定了铁路bim交付精度标准的制定，对铁路工程建设各阶段、各专业bim的交付精度进行有效约定。

3、根据《铁路工程信息模型交付精度标准》可知，铁路bim精度等级包括五个等级。在不同的模型精度下，各个专业对应划分出不同的模型单元，每个模型单元由几何精度和信息深度共同定义。通过不同项目实际要求，对具体专业进行模型单元划分，并附加对应的几何精度和信息深度，从而完成对bim模型交付精度的完整定义。常规情况下，随着模型精度的递增，模型单元几何精度和信息深度应按照项目应用需求从低几何精度、低信息深度向高几何精度、高信息深度递进。bim精度是模型单元包含的几何精度和信息深度的全面性、细致程度及准确性的指标。

4、几何精度是bim精度的重要评价指标，指模型的几何形体与图纸或实物几何形体相接近程度的量度，包括尺寸精度、形状精度、位置精度等，用于衡量模型几何表达真实性和精确性。依据《铁路bim交付精度标准》的规定，铁路bim几何精度等级包括四个等级，即g1.0“满足符号化识别需求的几何精度”、g2.0“满足空间占位等粗略识别需求的几何精度”、g3.0“满足真实外观等精细识别需求的几何精度”和g4.0“满足结构施工、产品制造等高精度识别需求的几何精度”。铁路工程各阶段bim交付成果的几何精度，应符合实际工程项目的使用需求。

5、由于铁路建设和维护的特殊性，铁路工程的复杂性产生了大量的构件和信息，bim涉及的数据源信息误差和建模过程的误差，极易导致bim出现几何精度误差。因此必须要对铁路bim的几何精度进行检测，铁路bim几何精度检测结果可用于检索bim中几何误差不满足精度要求的构件、为模型几何精度等级评定提供定量依据、广泛用于铁路工程bim的校审、咨询和认证工作，保障铁路工程的设计、施工及后期运维过程中。但现有的铁路bim模型几何精度检测方法为bim工程师人工检查模型中的尺寸、位置和比例是否与设计和施工图纸一致，存在对几何精度的检测准确性较低的问题，会影响到铁路bim的准确性和可靠性，从而影响到后续的工程质量和运维效率。

6、因此现有的铁路bim模型几何精度检测方法存在对几何精度的检测准确性较低的问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种对几何精度的检测准确性较高的铁路bim模型几何精度检测方法及系统。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的铁路bim模型几何精度检测方法包括：

3、资料收集：

4、收集资料，所述资料包括标准规范、图纸、说明文件及实物照片；

5、确定判定准则：

6、基于根据所述标准规范获得或依据实际工程需要定义的待检测铁路bim与所述图纸或实物之间的几何精度误差限差建立判定准则；

7、基准信息的采集与处理：

8、根据所述图纸得到设计几何参数或通过说明文件、测量实物得到实物几何参数，将所述设计几何参数或所述实物几何参数作为基准信息进行处理；

9、指标信息的采集与处理：

10、确定所述待检测铁路bim中包含的所有构件的数量；当数量较大时，从所述所有构件中按比例抽取多个所述构件作为抽样样本，通过专用软件采集所述抽样样本的几何精度信息；当数量较小时，通过专用软件采集所述所有构件的几何精度信息；将所述几何精度信息作为指标信息进行处理；

11、指标评定：

12、计算各所述抽样样本的指标信息与所述基准信息的样本标准差或计算所述所有构件的指标信息与所述基准信息的总体标准差；

13、得出检测结论：

14、根据所述判定准则判断所述样本标准差或所述总体标准差得出检测结论，生产检测报告。

15、作为本发明更进一步的改进：所述确定判定准则中的所述几何精度误差限差为所述标准规范规定或依据实际工程需要定义的待检测铁路bim的几何精度误差允许范围。

16、作为本发明更进一步的改进：所述基准信息的采集与处理中所述根据图纸得到设计几何参数的方法包括采用图像识别技术、文字识别技术或手工录入的方式采集图纸中以标注的方式展示的设计几何参数。

17、作为本发明更进一步的改进：所述基准信息的采集与处理中测量实物的方法包括影像测量、激光测量或量具测量。

18、作为本发明更进一步的改进：所述基准信息的采集与处理中对所述基准信息进行处理以及所述指标信息的采集与处理中对所述指标信息进行处理包括数据清洗、数据核实以及数据结构化后的存储。

19、作为本发明更进一步的改进：所述指标信息的采集与处理中所述指标信息包括尺寸精度指标信息、形状精度指标信息以及位置精度指标信息。

20、作为本发明更进一步的改进：所述指标评定中计算各所述抽样样本的指标信息与所述基准信息的样本标准差 s的公式为：

21、  （3）

22、式（3）中， n为测试的抽样样本的数量； k i为第 i个抽样样本的几何变量个数； g ij为第 i个构件、第 j个几何变量的模型测量值； t ij为第 i个抽样样本、第 j个几何变量的基准值；

23、所述指标评定中计算所述所有构件的指标信息与所述基准信息的总体标准差 σ的公式为：

24、  （4）

25、式（4）中， n为测试的抽样样本的数量； k i为第 i个抽样样本的几何变量个数； g ij为第 i个构件、第 j个几何变量的模型测量值； t ij为第 i个抽样样本、第 j个几何变量的基准值。

26、作为本发明更进一步的改进：所述得出检测结论中根据所述判定准则判断所述样本标准差或所述总体标准差的方法为：当所述几何精度误差在所述几何精度误差限差范围内时，则判定所述待检测铁路bim达到精度要求，否则为未达到精度要求。

27、作为本发明更进一步的改进：所述检测报告包括所述几何精度误差的具体数值与所述检测结论。

28、本发明还提供一种实施上述铁路bim模型几何精度检测方法的铁路bim模型几何精度检测系统，包括用于为所有用电元件供电的供电模块、用于存储所述资料与所述基准信息的第一存储模块、用于存储所述指标信息的第二存储模块以及用于对所述基准信息与所述指标信息进行计算并基于所述判定准则进行判断生产所述生产检测报告的主机。

29、本发明的有益效果为：本发明提供的铁路bim模型几何精度检测方法及系统对几何精度的检测准确性较高。本发明通过资料收集获得准确的数据并确定清晰判定准则，通过基准信息的采集和处理、指标信息的采集与处理、指标评定分情况计算精确的几何精度误差，随后根据判定准则对算得几何精度误差进行判定，最后得到检测结论。整个过程不依赖人的感官进行定性判断，而是进行定量判断。同时，在检测的过程中，根据bim中构件数量的不同，计算几何精度误差会采取不同的方式，对于构件数量大的模型，采用抽样方式，即选择一定数量、涵盖不同特征的采样点，采样点在测试范围内具有典型性和代表性，根据数理统计计算样本标准差，对于构件数量小的模型，选择所有样本进行测量，根据数理统计计算总体标准差，因此即使bim的构件数量极多，也可以保持简洁的流程，进行高效率的检测。综上所述，该方法基于数学和统计学、通过精确的计量和分析的定量分析方法，减少了人为判断的主观性，可以提高检测结果的准确性、客观性和效率。