[發明專利]語義和幾何計算結合的復雜建筑規范符合性檢測裝置和方法

有效

• 申請號: 201710485064.9
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107341598B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 張荷花;顧明;孫家廣
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/08;G06F30/13;G06F40/30
• 代理公司: 北京律譜知識產權代理事務所(普通合伙) 11457
• 代理人: 羅建書

本發明公開了一種語義和幾何計算結合的復雜建筑規范符合性檢測裝置，其包括：用戶界面模塊、語義約束處理模塊、幾何約束處理模塊、幾何計算模型庫和綜合處理模塊，該檢測裝置及其檢測方法中，通過幾何約束處理模塊與語義約束處理模塊的松耦合，使得該框架能夠兼容純粹的語義約束檢測和幾何約束檢測，通用性強；此外，也方便用戶對規范語義以及建筑構件幾何約束處理模塊進行獨立更新和修改，易于維護和迭代開發。

技術領域

本發明涉及一種計算機自動檢測技術，尤其涉及一種語義和幾何計算結合的復雜建筑規范符合性檢測裝置和方法，該裝置和方法能夠用于建筑信息模型的國家、地方和行業規范符合性檢測，是自動檢測建筑信息模型質量的方法和手段，可以應用于建筑信息模型質量要求高的工程領域設計、施工、運維等各個階段。

背景技術

建筑業是國民經濟的重要支柱，與國家經濟發展、人民生活改善密切相關。作為建筑業發展的重要組成部分，建筑信息化是推動建筑業快速發展的關鍵，也是實現建筑業跨越式發展的重要途徑。建筑信息模型BIM(Building Information Modeling)技術旨在實現建筑全部信息的數字化表達，實現建筑全生命周期的信息共享，并為所有參與者提供決策支持，被譽為建筑業的一種新變革，在國內外建筑領域得到廣泛關注和應用。

BIM模型的廣泛應用對BIM模型的質量提出了高要求，尤其是BIM模型的內容必須符合各種復雜的國家、地方和行業規范。傳統人工檢測效率低下且難以保證檢測的完備性，因此依賴于計算機的BIM模型自動合規性檢測成為了重要和必要技術。依據規范條款對BIM模型的檢測要求，可以將BIM模型的檢測目標分為三類：語義約束檢測、幾何約束檢測以及融合語義和幾何約束的檢測。

語義約束檢測關注BIM模型的語義信息，通過直接檢索BIM模型中的構件信息得到規范條款是否符合的結論，如臥室面積大小的要求。該類檢測目前主要基于語義網技術如OWL(Web Ontology Language)模型、SPARQL查詢和推理實現。幾何約束檢測通常以建筑構件的幾何計算為主，如機電專業管道和風管的碰撞檢測。目前已有現成的工具如Autodesk公司的Revit、Navisworks都提供了碰撞檢測功能。融合語義和幾何約束的檢測既需要檢索BIM模型的語義信息又需要進行幾何計算，通過二者的有機結合才能給出檢測結果通過與否的結論。目前的建筑規范因其條件復雜和建筑的幾何特征，主要以該類檢測為主。

在語義和幾何約束融合的建筑規范符合性檢測方面，國際上比較知名的方法和裝置主要是芬蘭的Solibri model checker(SMC)。SMC基于自定義的模板語言編寫規則，支持空間、防火通道、距離、數值檢測等多種功能，支持模板的嵌套，從而可以將語義和幾何約束進行融合。然而，SMC無法處理OWL模型表示的建筑信息模型，因此難以支持基于OWL模型的BIM模型檢測，如智慧城市中建筑信息模型與地理信息系統、基礎設施模型融合背景下的模型規范檢測問題。針對OWL模型的語義和幾何約束相結合的建筑規范檢測，目前缺乏有效的檢測方法。

發明內容

本發明的目的在于為了處理建筑規范中涉及的語義和幾何約束融合的復雜條款，提出了一套語義查詢與幾何計算相結合的BIM模型檢測裝置和方法，特別是將規范的語義與建筑領域中蘊含幾何計算的概念相結合，解決了傳統模型檢測工具缺乏語義描述導致規范可讀性、可維護性不佳的問題以及當前本體建模研究工作中對于復雜的，涉及幾何計算的領域概念無法處理的問題。

本發明的技術方案是提供了一種語義和幾何計算結合的復雜建筑規范符合性檢測裝置，其包括：用戶界面模塊、語義約束處理模塊、幾何約束處理模塊、幾何計算模型庫和綜合處理模塊，其特征在于其特征在于：

用戶界面模塊提供了使用本裝置的功能接口，用戶能夠選擇需要檢查的模型與對應的建筑規范，同時用戶界面模塊還通過提供錯誤構件的唯一ID實現定位功能，用戶可以通過所述錯誤構件的ID在模型中定位錯誤構件的具體位置，并生成檢查報告；