基于BIM实景模型的道路桥梁设计方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于BIM实景模型的道路桥梁设计方法及其系统，获取已完成施工的桥梁的施工环境信息以及施工质量控制点数据以建立已施工桥梁信息库；从待施工设计方案获取预设桥梁施工信息以及桥梁施工地点的施工环境信息；基于已施工桥梁信息库，分别计算获得已施工桥梁信息库中与预设桥梁信息或者施工环境信息匹配的影响因素参考信息；根据计算获得的影响因素参考信息，结合预设桥梁设计信息生成桥梁实景模型。通过计算已施工桥梁信息库中与待施工桥梁信息之间的匹配度，选取匹配度最高，然后获得对应的影响因素参考信息，检查设计方案缺漏处，使得施工方案更加完整，提高了施工的质量。施工的质量。施工的质量。

【技术实现步骤摘要】
基于BIM实景模型的道路桥梁设计方法及其系统


[0001]本申请涉及道路桥梁施工领域，尤其是涉及一种基于BIM实景模型的道路桥梁设计方法及其系统。

技术介绍

[0002]桥梁工程作为路桥工程项目，其特点是点多线长，施工工序比较复杂，现场的管理难度较大但是又极其重要。
[0003]因此，专利技术人认为现有技术存在以下问题桥梁施工由于工序交接多，中间产品多，隐蔽工程多，仅仅依靠前期工程师的设计，难免存在考虑缺失的地方，进而影响桥梁施工质量。

技术实现思路

[0004]为了提高桥梁施工的质量，本申请提供一种基于BIM实景模型的道路桥梁设计方法及其系统。
[0005]第一方面，本申请提供一种基于BIM实景模型的道路桥梁设计方法，采用如下技术方案：一种基于BIM实景模型的道路桥梁设计方法，包括步骤：获取已完成施工的桥梁的施工环境信息以及施工质量控制点数据以建立已施工桥梁信息库；从待施工设计方案获取预设桥梁施工信息以及桥梁施工地点的施工环境信息；基于已施工桥梁信息库，分别计算获得已施工桥梁信息库中与所述预设桥梁信息或者所述施工环境信息匹配的影响因素参考信息；根据计算获得的影响因素参考信息，结合预设桥梁设计信息生成桥梁实景模型。
[0006]通过采用上述技术方案，获取已完成施工的桥梁相关的信息，以作为参考信息，已施工的桥梁信息如，桥梁施工时的温度、当地的气候、地形特征等等信息，施工质量控制点数据是指例如：如何防治钻孔灌注桩发生偏斜、在钻孔过程中发生缩孔怎么办等等与施工过程注意事项相关的信息，将获取到的信息汇集形成信息库，然后从待施工设计方案中获取到该待施工桥梁相关的施工信息，该信息包括桥梁的设计图纸以及桥梁施工所在地的地理环境跟气候环境以及施工用材等等，然后通过预设计算公式计算已施工桥梁信息库中与待施工桥梁信息之间的匹配度，选取匹配度最高，然后获得对应的影响因素参考信息，也就是从已施工桥梁中获取桥梁施工时需要注意的施工质量注意事项，将获取的信息与原先设计方案时的信息进行对比，以检查设计方案缺漏处，使得施工方案更加完整，提高了施工的质量，减少了后续施工时不必要的麻烦，然后采用完善后的信息搭建预设施工桥梁的实际模型。
[0007]可选的，通过以下公式分别计算已施工桥梁信息库中的信息与所述预设桥梁信息
或者所述施工环境信息的匹配度：其中，代表相似度，x代表已施工设计方案中的预设桥梁信息或者所述施工环境信息对应的参数，y代表未施工设计方案中的预设桥梁信息或者所述施工环境信息对应的参数，a代表的是权重。
[0008]通过采用上述技术方案，采用上述公式，计算已施工桥梁与待施工桥梁相关信息的匹配度，通过该公式计算出匹配度后，选择相匹配的影响因素参考信息去设计待施工桥梁，可以补足原先设计方案考虑不周的地方，最终根据所设计的信息施工得到的桥梁质量有非常大的提升。
[0009]可选的，所述影响因素参考信息中所述施工环境信息对应的参数包括气温信息、地形信息以及气候信息；根据气温信息、地形信息以及气候信息计算已施工桥梁信息库中的信息与所述预设桥梁信息以及所述施工环境信息的匹配度。
[0010]通过采用上述技术方案，通过将气温信息、地形信息以及气候信息作为一组参考考虑的数据，计算已施工桥梁中的该组数据与待施工桥梁中气温信息、地形信息以及气候信息（可以从网上查询或者是实地获取）之间的匹配度，选取匹配度最高的数据作为参考，以获取同时受气温信息、地形信息以及气候信息的施工注意事项，如混凝土级别的选择，混凝土养护时的注意事项等等。
[0011]可选的，通过以下方式分别计算已施工桥梁信息库中的信息与所述预设桥梁信息以及所述施工环境信息的匹配度：通过交叉验证法将从施工质量控制点数据库中划分出来的训练集数据分为子训练集和子测试集并进行训练以得到训练模型；使用测试集中的数据对训练后的训练模型进行验证；将预设桥梁信息或者所述施工环境信息通过训练模型计算得到预设桥梁信息或者所述施工环境信息匹配度。
[0012]通过采用上述技术方案，通过将所获取到的数据分成训练集和测试集两部分数据，通过对训练集的数据进行训练，再用测试集计算训练后的数据的误差，以得到准确影响因素参考信息，提高桥梁设计方案的完整性以及施工质量。
[0013]可选的，所述通过交叉验证法将施工质量控制点数据库中的数据分为训练集和测试集，对训练集中的数据进行训练以得到训练模型步骤，包括：对训练集采用PCA算法进行降维以获得新训练集。
[0014]通过采用上述技术方案，通过舍去一部分信息之后能使得样本的采样密度增大（因为维数降低了），这是缓解维度灾难的重要手段；当获取到的预设桥梁信息或者所述施工环境信息受到噪声影响时，最小特征值对应的特征向量往往与噪声有关，将它们舍弃能在一定程度上起到降噪的效果；特征独立：PCA 不仅将数据压缩到低维，它也使得降维之后的数据各特征相互独立，以使得在通过上述公式计算匹配度时，可以提高计算时的速度和结果的准确性。
[0015]第二方面，本申请提供一种基于BIM实景模型的道路桥梁设计系统，采用如下技术
方案：一种基于BIM实景模型的道路桥梁设计系统，该系统包括：已施工桥梁信息库建立模块，用于获取已完成施工的桥梁的施工环境信息以及施工质量控制点数据以建立已施工桥梁信息库；信息获取模块，用于从待施工设计方案获取预设桥梁施工信息以及桥梁施工地点的施工环境信息；匹配的影响因素参考信息获取模块，用于基于已施工桥梁信息库，分别计算获得已施工桥梁信息库中与所述预设桥梁信息或者所述施工环境信息匹配的影响因素参考信息；桥梁实景模型构建模块，用于根据计算获得的影响因素参考信息，结合预设桥梁设计信息生成桥梁实景模型。
[0016]通过采用上述技术方案，获取已完成施工的桥梁相关的信息，以作为参考信息，已施工的桥梁信息如，桥梁施工时的温度、当地的气候、地形特征等等信息，施工质量控制点数据是指例如：如何防治钻孔灌注桩发生偏斜、在钻孔过程中发生缩孔怎么办等等与施工过程注意事项相关的信息，将获取到的信息汇集形成信息库，然后从待施工设计方案中获取到该待施工桥梁相关的施工信息，该信息包括桥梁的设计图纸以及桥梁施工所在地的地理环境跟气候环境以及施工用材等等，然后通过预设计算公式计算已施工桥梁信息库中与待施工桥梁信息之间的匹配度，选取匹配度最高，然后获得对应的影响因素参考信息，也就是从已施工桥梁中获取桥梁施工时需要注意的施工质量注意事项，将获取的信息与原先设计方案时的信息进行对比，以检查设计方案缺漏处，使得施工方案更加完整，减少了后续施工时不必要的麻烦，然后采用完善后的信息搭建预设施工桥梁的实际模型。
[0017]可选的，所述匹配的影响因素参考信息获取模块中，影响因素参考信息通过以下模块计算：匹配度计算子模块，所述影响因素参考信息中所述施工环境信息对应的参数包括气温信息、地形信息以及气候信息；根据气温信息、地形信息以及气候信息计算已施工桥梁信息库中的信息与所述预设桥梁信息以及所述施工环境信息的匹配度。
[0018]通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM实景模型的道路桥梁设计方法，其特征在于：包括步骤：获取已完成施工的桥梁的施工环境信息以及施工质量控制点数据以建立已施工桥梁信息库；从待施工设计方案获取预设桥梁施工信息以及桥梁施工地点的施工环境信息；基于已施工桥梁信息库，分别计算获得已施工桥梁信息库中与所述预设桥梁信息或者所述施工环境信息匹配的影响因素参考信息；根据计算获得的影响因素参考信息，结合预设桥梁设计信息生成桥梁实景模型。2.根据权利要求1所述的基于BIM实景模型的道路桥梁设计方法，其特征在于：通过以下公式分别计算已施工桥梁信息库中的信息与所述预设桥梁信息或者所述施工环境信息的匹配度：其中，代表相似度，x代表已施工设计方案中的预设桥梁信息或者所述施工环境信息对应的参数，y代表未施工设计方案中的预设桥梁信息或者所述施工环境信息对应的参数，a代表的是权重。3.根据权利要求1所述的基于BIM实景模型的道路桥梁设计方法，其特征在于：所述影响因素参考信息中所述施工环境信息对应的参数包括气温信息、地形信息以及气候信息；根据气温信息、地形信息以及气候信息计算已施工桥梁信息库中的信息与所述预设桥梁信息以及所述施工环境信息的匹配度。4.根据权利要求1所述的基于BIM实景模型的道路桥梁设计方法，其特征在于：通过以下方式分别计算已施工桥梁信息库中的信息与所述预设桥梁信息以及所述施工环境信息的匹配度：通过交叉验证法将从施工质量控制点数据库中划分出来的训练集数据分为子训练集和子测试集并进行训练以得到训练模型；使用测试集中的数据对训练后的训练模型进行验证；将预设桥梁信息或者所述施工环境信息通过训练模型计算得到预设桥梁信息或者所述施工环境信息匹配度。5.根据权利要求4所述的基于BIM实景模型的道路桥梁设计方法，其特征在于：所述通过交叉验证法将施工质量控制点数据库中的数据分为训练集和测试集，对训练集中的数据进行训练以得到训练模型步骤，包括：对训练集采用PCA算法进行降维以获得新训练集。6.一种基于BI...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘剑飞，赵浩伦，张家荣，
申请(专利权)人：珠海市交通勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：