[發明專利]一種鐵道工程真實場景模型協同設計平臺的構建方法

有效

• 申請號: 201310702129.2
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103699731A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 劉鵬;任曉春;王瑋;張小華
• 申請（專利權）人: 中鐵第一勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T17/05
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術領域

????本發明屬于鐵路及城市軌道交通建設的信息化技術領域，具體涉及一種鐵道工程真實場景模型協同設計平臺的構建方法。

背景技術

BIM（Building?Information?Modeling，建筑信息模型，）是指利用數字技術表達建筑項目（現在泛指工程項目）的幾何、物理和功能信息，以及支持項目設計、施工、運營及管理全生命周期的技術、方法或過程。BIM具有可視化、協同性、模擬性、優化性和可出圖性五大特點，它使得工程項目在設計、施工、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態下進行；不但能模擬設計出真實場景的建筑物模型，還可以模擬不能在真實世界中進行操作的事物。在國內、外的建筑行業中，尤其是單體建筑中已經得到了成功的應用，但在鐵路和城市軌道交通行業中基本沒有涉及。

鐵路和城市軌道交通項目是一個綜合的系統工程，具有點多、線長、面廣、投資規模大、技術性強、專業分工細、參加單位多、流程復雜等特點，有的工程還涉及運營中的即有線改造。一條鐵路或城市軌道交通工程項目的建設，從勘測設計、施工到交付運營將構成一個龐大的系統，在這個系統內既有嚴格的分工，又有密切的協作，同時又相互制約。鐵路和城市軌道交通工程與一般工民建筑的BIM技術開發與應用的差異化，具體體現在以下幾個方面：

1、工程呈帶狀分布，沿途地理環境復雜：

全線工程的作業面呈帶狀分布，每個建設項目長度延綿從幾十公里到上千公里，沿途穿山、越嶺、跨河，工程地質、地形和環境復雜多變；而一般的工民建筑只是相對集中布置在一個區域，大部分工點是建在已經完成“三通一平”的簡單地形上，地質和周圍環境相對單純。

2、工程數量巨大，數據海量：

通常一條鐵路或城市軌道交通的建設投資都在幾億元以上，有的多達千億以上。項目常常被劃分成數個甚至數十個標段，工點數量更是巨大。無論是工程建筑信息還是工程地理信息數據都是海量的，這樣的海量數據將需要一個有效的數據管理平臺和數據管理模式來管理。

3、參加專業眾多，需要協同設計：

在一個鐵路項目的設計中通常需要有眾多的專業協同工作，如：經調、行車、測繪、地質、線路、路基、軌道、橋梁、隧道、站場、機務、車輛、給排水、通信、信號、信息、電力、電化、房屋、暖通、環保、工程經濟等專業。隨著技術進步和建設標準的提高，這些專業不但技術上要求高，而且需要多專業間的密切配合協同設計，平行交叉作業繁多。

4、工程屬性差異大，不易開發通用軟件：

由于各專業工程內容的屬性不同，其設計的表達方式也有所不同。如：土建工程中設計的表達方式主要是幾何結構、受力分析、強度計算；四電工程中除了視覺層面的外，在設計上更多的表達方式是邏輯關系、負荷計算、信息規則；而對于軌道、路基、隧道、接觸網等工程為沿線路走向連續延伸。因此，采用或開發一個通用的軟件來解決這些個性化的需求在現階段是不可能的。

5、專業間存在“信息孤島”，現用軟件大部分沒有BIM接口：

在鐵道勘察設計企業的信息化建設過程中，一開始各專業都是從本專業的需求出發，對勘察設計的軟件和設備進行引進、開發或升級換代，在此過程中逐步形成了本專業的數據標準格式。隨著信息化建設的深入，各設計專業也在逐步完善自己的專業數據庫，加強了對數據的管理和維護，但沒有從一個全局性的高度來規劃和協調，使得各專業信息化的程度越深，專業間“信息孤島”的現象越嚴重。另外，各專業正在使用的輔助設計軟件在開發時大部分沒有考慮與BIM軟件的接口問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種鐵道工程真實場景模型協同設計平臺的構建方法，能建立可視化的、沿里程坐標完成的、帶狀的鐵路及城市軌道交通全線工程信息模型，為各專業提供統一真實三維場景模型下的協同設計平臺。

本發明所采用的技術方案是：

一種鐵道工程真實場景模型協同設計平臺的構建方法，其特征在于：

由以下步驟實現：

步驟一：沿鐵路或城市軌道交通工程全線里程，通過數字攝影測量工作站，建立帶狀連續的三維真實場景模型；

步驟二：建立各專業BIM三維模型坐標與里程坐標之間的轉換，按照給定的設計高程和地理坐標，對各專業的BIM三維模型與三維真實場景模型進行融合處理；

步驟三：在分布式數據庫的管理模式下，對三維真實場景模型協同設計平臺的全局數據庫和各專業BIM設計平臺的專業數據庫進行管理：