【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁工程，特别涉及一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法及系统。
技术介绍
1、钢箱提篮拱桥是一种结合了钢箱结构和提篮拱设计的桥梁形式，它通常具有较高的美学价值和结构效率。但是，该桥梁形式主桥拱肋为提篮拱、拱肋及拱梁结合段均为异形空间结构，安装与拼接难度大，而拼接质量直接关联拱肋成桥线形。成桥线形直接影响拱肋的受力情况，是施工质量的重要指标。
2、申请号为：cn201810047182.6的专利技术专利公开了一种基于bim技术的钢桥面铺装施工仿真模拟方法，其中，方法包括：1)数据收集，包括施工场地地理信息、钢桥及其桥面板的三维尺寸、以及钢桥面铺装工程的施工方案；2)基于bim平台建立施工子模型，包括施工场地子模型、钢桥子模型、钢桥面铺装层子模型和施工机械子模型；3)从钢桥面铺装工程的施工方案中获取施工过程信息，将施工子模型数据和施工过程信息导入施工仿真模拟平台组装施工模型；4)基于施工模型制作钢桥面铺装施工仿真模拟动画。上述方法利用了bim平台在三维可视化建模的基础上加入了时间维度，通过在施工仿真模拟平台中输入施工计划，可以直观快速地验证施工计划的可行性，有助于提高铺装施工效率，降低差错率。
3、但是，上述现有技术是基于bim平台直接建立施工子模型的，存在bim模型的不同组件或子模型之信息链接或关联出现偏差，导致信息传递不准确或丢失进而映射关系出错的情形，进一步的，后续施工控制也不精准。
4、有鉴于此，亟需一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法及系统，以至少解决上述不足。
技术实现思路
1、本专利技术目的之一在于提供了一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法及系统，获取钢箱拱肋的三维点云数据并构建钢箱拱节段的三维可视化点云模型。对bim模型进行自动语义识别，根据自动语义识别结果，确定三维可视化点云模型向bim模型的特征映射机制，基于特征映射机制，进行钢箱提篮拱桥的模拟施工，提高了后续施工的控制精度和质量。
2、本专利技术实施例提供的一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法，包括：
3、步骤1：获取加工完成的钢箱拱肋的三维点云数据；
4、步骤2：根据三维点云数据，构建钢箱拱节段的三维可视化点云模型；
5、步骤3：获取bim模型的自动语义识别结果；
6、步骤4：根据自动语义识别结果，确定三维可视化点云模型向bim模型的特征映射机制；
7、步骤5：根据特征映射机制，进行钢箱提篮拱桥的模拟施工。
8、优选的，步骤1：获取加工完成的钢箱拱肋的三维点云数据，包括：
9、通过三维激光扫描仪扫描加工完成的钢箱拱肋，获得全局点云数据；
10、对全局点云数据进行点云去噪、点云精简、点云配准和点云拼接，确定三维点云数据。
11、优选的，步骤3：获取bim模型的自动语义识别结果，包括：
12、基于数字孪生技术，确定多个bim模型；
13、对bim模型的模型特征面进行自动语义识别，获得约束条件，并将约束条件作为自动语义识别结果，约束条件包括：模型特征面、模型特征线和模型特征点。
14、优选的，对bim模型的模型特征面进行自动语义识别，包括：
15、获取bim模型的经验识别结果；
16、对经验识别结果进行结果聚类，确定识别结果种类；
17、根据识别结果种类，确定数据索引标签；
18、获取数据索引节点；
19、根据数据索引标签和数据索引节点的内容标签，索引人工识别经验数据；
20、基于深度学习技术和语义提取技术，根据人工识别经验数据，确定自动语义识别模型；
21、根据自动语义识别模型对bim模型的模型特征面进行自动语义识别。
22、优选的，步骤4：根据自动语义识别结果，确定三维可视化点云模型向bim模型的特征映射机制，包括：
23、确定三维点云数据的关键几何特征；
24、基于多点样条曲线拟合算法，根据关键几何特征，确定拟合的样条曲线；
25、提取样条曲线中的几何参数；
26、根据几何参数，构建逆向模型；
27、获取逆向模型和三维点云数据的第一比较验证结果；
28、根据第一比较验证结果，确定目标逆向模型；
29、将目标逆向模型导入到预设的有限元分析平台，获得三维有限元模型；
30、根据自动语义识别结果和三维有限元模型，确定三维有限元模型向bim模型的特征映射机制。
31、优选的，根据第一比较验证结果，确定目标逆向模型，包括：
32、若第一比较验证结果为逆向模型达到预设的拟合度，将对应逆向模型作为目标逆向模型；
33、若第一比较验证结果为逆向模型未达到预设的拟合度，调整样条曲线，获取重整逆向模型；
34、当重整逆向模型和三维点云数据的第二比较验证结果达到预设的拟合度时，将相应重整逆向模型作为目标逆向模型。
35、优选的，调整样条曲线，包括：
36、解析样条曲线，获取当前样条曲线参数；
37、确定当前样条曲线参数的参数类型，参数类型包括：控制点位置、控制点数目和样条张力；
38、根据第一比较验证结果，确定第一参数调整方向；
39、判断第一参数调整方向是否全面；
40、若第一参数调整方向全面，根据第一参数调整方向调整当前样条曲线参数；
41、若第一参数调整方向不全面，确定待调整的参数类型，并作为目标参数类型；
42、依次遍历每一目标参数类型，对当前正在遍历的目标参数类型的当前样条曲线参数进行随机调整，获取随机调整数据；
43、根据随机调整数据，确定过程模型；
44、获取过程模型和三维点云数据的第三比较验证结果；
45、确定第一比较验证结果和第三比较验证结果的对比结果；
46、根据对比结果和随机调整数据的随机调整方向，确定当前正在遍历的目标参数类型的第二参数调整方向；
47、当所有目标参数类型遍历完成后，将第一参数调整方向和第二参数调整方向作为第三参数调整方向，并根据第三参数调整方向调整当前样条曲线参数。
48、优选的，步骤5：根据特征映射机制，进行钢箱提篮拱桥的模拟施工，包括：
49、根据特征映射机制，确定bim环境中钢箱提篮拱桥的拼装过程；
50、根据拼装过程，进行钢箱提篮拱桥的模拟施工。
51、本专利技术实施例提供的一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法，还包括：
52、在根据拼装过程进行钢箱提篮拱桥的模拟施工的过程中，获取施工方案；
53、其中，在根据拼装过程进行钢箱提篮拱桥的模拟施工的过程中，获取施工方案，包括：
54、根据拼装过程，确定拼装过程序列；
55本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法，其特征在于，步骤1：获取加工完成的钢箱拱肋的三维点云数据，包括：
3.如权利要求1所述的一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法，其特征在于，步骤3：获取BIM模型的自动语义识别结果，包括：
4.如权利要求3所述的一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法，其特征在于，对BIM模型的模型特征面进行自动语义识别，包括：
5.如权利要求1所述的一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法，其特征在于，步骤4：根据自动语义识别结果，确定三维可视化点云模型向BIM模型的特征映射机制，包括：
6.如权利要求5所述的一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法，其特征在于，根据第一比较验证结果，确定目标逆向模型，包括：
7.如权利要求6所述的一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法，其特征在于，调整样条曲线，包括：
8.如权利要求1所述的一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方
9.如权利要求8所述的一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法，其特征在于，还包括：
10.一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法，其特征在于，步骤1：获取加工完成的钢箱拱肋的三维点云数据，包括：
3.如权利要求1所述的一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法，其特征在于，步骤3：获取bim模型的自动语义识别结果，包括：
4.如权利要求3所述的一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法，其特征在于，对bim模型的模型特征面进行自动语义识别，包括：
5.如权利要求1所述的一种基于数字孪生的钢箱提篮拱桥施工模拟方法，其特征在于，步骤4：根据自动语义识别结果，确定三维可视化...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢庆龙，章胜亚，汤继成，任良和，吴盼，屠祀松，朱玲娟，单健，潘鹏，
申请(专利权)人：安徽水利开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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