一种基于BIM技术的特长隧道建模方法及系统技术方案

一种基于BIM技术的特长隧道建模方法和系统，通过OCR光学识别获取图纸信息创建BIM信息化EXCEL数据库，基于所述的EXCEL数据库创建隧道BIM模型参数化构件，编制隧道BIM编码赋予BIM模型参数化构件身份并创建BIM模型参数化构件库；克服了单一建模技术在特长隧道建模上长、杂、曲和结构多的建模难点，简化特长隧道建模流程，提高特长隧道结构模型三维空间定位的精度，增加建模系统的应用率，进一步提升特长隧道建模效率、模型精度以及后期模型碰撞检查、施工指导的准确性。施工指导的准确性。施工指导的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM技术的特长隧道建模方法及系统


[0001]本专利技术属于隧道工程行业
，具体涉及一种基于BIM技术的特长隧道建模方法和系统。

技术介绍

[0002]目前中国国内在隧道参数化智能建模的领域研究相关成功的应用案例，其中部分研究者提出了基于Revit+Dynamo技术完成了隧道机电系统的建模工作，主要解决了隧道机电工程的复杂结构形式的建模难题；提出了一种基于BIM技术明挖隧道一键组装式建模方法，通过确定隧道明洞构件的样式，以Dynamo作为编程方案，配合族构件，完成隧道明洞建模流程。例如现有技术中：1、中国专利，基于Revit+Dynamo的隧道模型创建方法；申请号：CN201811607944.X；申请人：河南省交通规划设计研究院股份有限公司；2、一种基于Revit与Dynamo参数化隧道模型快速建模方法；申请号：CN201910118687.1；申请人：四川汶马高速公路有限责任公司；成都能信工程管理有限公司；四川高路建设咨询有限责任公司；3、Revit基于宏程序的隧道BIM智能建模方法；申请号：CN202210403653.9；申请人：四川蜀道新制式轨道集团有限责任公司；成都理工大学；等文献中已经记载。
[0003]基于隧道参数化建模技术研究的工程案例越来越多，为隧道建模积累了丰富的经验。但以往建模方法仍然有下述缺点：1、研究采用的技术过于单一，仅仅考虑了实际项目的建模工作，未考虑建模体系的后期使用以及系统软件建模操作简易化问题；2、相关的隧道建模研究对象大多为直线短隧道，直线短隧道结构相对简单，而处于多复杂地形的山区特长公路特长隧道参数化建模研究较少，由于山地特长隧道中地质环境复杂，隧道结构随着山体结构的变化不同节段的结构呈现巨大差异且弯曲，导致建模部件繁冗型和多样，极大增加了建模的难度。3、隧道模型信息准确性不高，例如模型中超前小导管与初支小导管的位置准确性；4、关于特长隧道参数化建模的研究虽然以较为成熟，但部分建模方式专业性过强，建模手段普适性考虑较少，普通技术员习惯使用二维图纸，难以快速掌握隧道建模要领；5、部分BIM模型标准化编号设计考虑不全面，模型参数化程度低，联动性较差，且山岭特长隧道的参数化快速建模系统研发内容较为单一。
[0004]因此，原有的隧道建模研究成果案例经验只可借鉴，不可照搬；特别是涉及到基于BIM技术的特长隧道建模方法，仍然是领域内的空白。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于BIM技术的特长隧道建模方法和系统，通过融合OCR光学识别技术、C#语言的可视化二次开发技术、超文本预处理器（PHP）以及Revit参数化建模技术搭建完整的隧道可视化智能建模系统，克服了单一建模技术在特长隧道建模上长、杂、曲和结构多的建模难点，简化特长隧道建模流程，提高特长隧道结构模型三维空间定位的精度，增加建模系统的应用率，进一步提升特长隧道建模效率、模型精度以及后期模型碰撞检查、施工指导的准确性。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：基于BIM技术的特长隧道建模方法，包括如下步骤：S1、特长隧道建模方法和系统包括OCR光学识别设计图纸信息提取（100）；所述的OCR光学识别获取图纸信息技术，包括图像读取，预处理，设计图纸版面分析、字符切割、字符识别以及后处理与核对；S2、基于所述的提取信息获取实际的隧道及附属设置基础信息数据（200）；S3、基于所述的基础信息数据构建隧道参数化模型以及创建BIM模型构件库（300）；所述的参数化构件库包括隧道BIM参数化模型库、BIM常规模型库、隧道BIM施工工艺视频库以及隧道BIM设计资源库隧道。
[0007]S4、基于所述BIM构件创建构件混合分类隧道BIM构件编码（400）；S5、创建BIM信息化EXCEL数据库（500）；所述的隧道BIM信息化EXCEL数据库包括桩号信息、桩号
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砌衬信息以及砌衬详细信息；所述的桩号信息包括桩号、桩号对应的XY坐标，桩号对应的设计高程；所述的砌衬详细信息以砌衬名为索引关联相关信息，包括二衬厚度、初支厚度钢拱架间距和型号、超前小导管环向间距、纵向间距、长度、外径、径向锚杆信息等，包括但不限于；S6、基于C#语言的可视化二次开发和Revit参数化建模方法，根据所述隧道参数化模型库和BIM构件库建立三维可视化信息模型（600）；隧道设计师可根据所述的安装登录模块登录账号进入建模页面，根据每项建模模块的指令直接读取隧道BIM信息化EXCEL数据库，调用隧道BIM模型参数化构件库一次性搭建完整的特长隧道信息模型；S7、基于所述创建的三维可视化信息模型，进行隧道构件碰撞检查分析锚杆、小导管与钢筋，钢拱架与钢筋以及不同种类钢筋之间的碰撞，以确定施工优化指导方案（700）。
[0008]所述步骤S6中建立三维可视化信息模型的方法，根据所述的图纸信息制作特长隧道参数化模型，并创建参数化构件库；包括如下步骤：S601、隧道可视化建模系统安装与登录；系统安装登录模块需要申请系统使用权限，使用账号和密码登录使用特长隧道建模系统；S602、输入交互请求链接Revit软件与EXCEL数据库读取BIM构件信息数据；交互提取所述的隧道BIM编码以及隧道BIM信息化EXCEL数据库，赋予构件定位信息、参数信息以及材料信息；S603、通过建模指令创建隧道左右线模型以及参数化构件模型；S604、创建隧道构件模型；S605、根据所述创建的构件模型，交互混合分类隧道BIM构件编码数据赋予模型BIM编码信息；S606、根据所述的XCEL数据库加载隧道左右线桩号以及区间桩号数据；S607、模型分桩号段循环建模；S608、判断是否为加宽段；S609、指令是加宽段则根据所述加宽段进行参数化模型偏移与加宽段模型创建，否则结束节段循环建模工作；S610、结束节段循环建模工作；S611、完成模型创建。
[0009]所述的建模模型可直接调用参数化构件族库中的模型，并交互调用隧道BIM编码以及隧道BIM信息化EXCEL数据库，简易批量化设置隧道构件参数，搭建完整的隧道三维可视化模型。
[0010]所述S604创建隧道构件模型，包括如下内容：创建钢筋模型（6041）、创建仰拱模型（6042）、创建二衬模型（6043）、创建路基路面模型（6044）、创建初期支护模型（6045）、创建小导管、锚杆模型（6046）。
[0011]所述创建钢筋模型（6041），步骤包括：S604101、加载钢筋模型数据库，交互EXCEL数据库，加载桩号以及衬砌桩号区间数据；S604102、循环遍历左右线区间数据，用于创建仰拱模型；S604103、判断是否为三级围岩；S604104、根据桩号
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砌衬参数获取钢筋族名称；S604105、根据设置的每节段长度分段；S604106、循环每段分段；S604107、获取每分段的起始点、结束点分段数值以及其对应坐标；S604108、设置模型参数信息，设置其实桩号、BIM编码以及名称等；S604109、判断是否为加宽段；S604110、是则做加宽段位置偏移和做模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的特长隧道建模方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、特长隧道建模方法和系统包括OCR光学识别设计图纸信息提取（100）；S2、基于所述的提取信息获取实际的隧道及附属设置基础信息数据（200）；S3、基于所述的基础信息数据构建隧道参数化模型以及创建BIM模型构件库（300）；S4、基于所述BIM构件创建构件混合分类隧道BIM构件编码（400）；S5、创建BIM信息化EXCEL数据库（500）；S6、基于C#语言的可视化二次开发和Revit参数化建模方法，根据所述隧道参数化模型库和BIM构件库建立三维可视化信息模型（600）；S7、基于所述创建的三维可视化信息模型，进行隧道构件碰撞检查分析隧道构件及钢筋之间的碰撞，以确定施工优化指导方案（700）。2.如权利要求1所述的基于BIM技术的特长隧道建模方法，其特征在于，所述步骤S6中建立三维可视化信息模型的方法，包括如下步骤：S601、隧道可视化建模系统安装与登录；S602、输入交互请求链接Revit软件与EXCEL数据库读取BIM构件信息数据；S603、通过建模指令创建隧道左右线模型以及参数化构件模型；S604、创建隧道构件模型；S605、根据所述创建的构件模型，交互混合分类隧道BIM构件编码数据赋予模型BIM编码信息；S606、根据所述的EXCEL数据库加载隧道左右线桩号以及区间桩号数据；S607、模型分桩号段循环建模；S608、判断是否为加宽段；S609、指令是加宽段则根据所述加宽段进行参数化模型偏移与加宽段模型创建，否则结束节段循环建模工作；S610、结束节段循环建模工作；S611、完成模型创建。3.如权利要求2所述的基于BIM技术的特长隧道建模方法，其特征在于，所述S604创建隧道构件模型，包括如下内容：创建钢筋模型（6041）、创建仰拱模型（6042）、创建二衬模型（6043）、创建路基路面模型（6044）、创建初期支护模型（6045）、创建小导管、锚杆模型（6046）。4.如权利要求3所述的基于BIM技术的特长隧道建模方法，其特征在于，所述创建钢筋模型（6041），步骤包括：S604101、加载钢筋模型数据库，交互EXCEL数据库，加载桩号以及衬砌桩号区间数据；S604102、循环遍历左右线区间数据，用于创建仰拱模型；S604103、判断是否为三级围岩；S604104、根据桩号
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砌衬参数获取钢筋族名称；S604105、根据设置的每节段长度分段；S604106、循环每段分段；S604107、获取每分段的起始点、结束点分段数值以及其对应坐标；S604108、设置模型参数信息，设置其实桩号、BIM编码以及名称等；
S604109、判断是否为加宽段；S604110、是则做加宽段位置偏移和做模型总体偏移、否则直接创建模型，设置模型参数；S604111、判断每分段循环结束；S604112、判断围岩区间循环结束；S604113、完成钢筋模型创建。5.如权利要求3所述的基于BIM技术的特长隧道建模方法，其特征在于，所述创建仰拱模型（6042），步骤包括：S604301、加载仰拱模型数据库，交互EXCEL数据库，加载桩号以及衬砌桩号区间数据；S604302、循环遍历左右线区间数据，用于创建仰拱模型；S604303、判断是否为三级围岩；S604304、根据桩号
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砌衬参数获取族名称；S604305、根据设置的每节段长度分段；S604306、循环每段分段；S604307、获取每分段的起始点、结束点分段数值以及其对应坐标；S604308、设置模型参数信息，设置其实桩号、BIM编码以及名称等；S604309、判断是否为加宽段；S604310、是则做加宽段位置偏移和做模型总体偏移、否则直接创建模型，设置模型参数；S604311、判断每分段循环结束；S604312、判断围岩区间循环结束；S604312、完成仰拱模型创建。6.如权利要求3所述的基于BIM技术的...

【专利技术属性】
技术研发人员：农左，李育林，张坤球，姚青云，蒋昌盛，周鑫，林光定，王伟，梁靖，覃禹程，韦龙华，
申请(专利权)人：广西路建工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：