[發明專利]一種城市軌道交通組成結構的多粒度、多層次表達方法

有效

• 申請號: 202010085727.X
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111339586B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 袁泉;曾文驅;張耘琳;史海歐;農興中;王建
• 申請（專利權）人: 廣州地鐵設計研究院股份有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06Q50/08
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

本發明公開了一種城市軌道交通組成結構的多粒度、多層次表達方法，涉及城市軌道交通設計的模型表達技術領域。(1)建立城市軌道交通工程由專業、構件、三維幾何、成本、時間周期等七維組成的抽象數據模型；(2)對整個城市軌道交通工程的組成進行二段式規范編碼，并形成編碼結構樹；(3)將七維數據模型映射到編碼結構樹，形成規范組織的數據序列；(4)基于內置編碼邏輯和基于IFC實體+關系數據表達屬性的方式，建立基于編碼IFC對象+可向全生命周期擴展屬性數據的計算機存取表達。通過將復雜的城市軌道交通系統工程體分解成最小粒度的表達，并采用可編碼的結構樹進行組合，在計算機中映射為面向對象和關系數據表達的綜合數據模型。

技術領域

本發明涉及城市軌道交通設計的模型表達技術領域，尤其是BIM領域的模型表達和共享技術。

背景技術

城市軌道交通系統是一個多專業、多角色作用在多約束、長周期、大投入下的復雜工程體，一直以來，人們希望找到一種適合軌道交通模型表達的數字化模型來解決多專業、多角色協同設計，多專業協同建造以及長壽命周期的運維等問題，使得整個工程體能夠在專業上協同、全生命周期協同及數據一致性，實現高效、低成本的工程管理。

目前在涉及建筑的工程體數字化模型的表達主要采用BIM技術，即采用建筑信息化模型來表達出工程體的模型，最早的BIM主要是三維幾何，逐漸到考慮時間和三維幾何的4D BIM，再到考慮成本、時間和三維幾何的5D BIM，該模型主要規定了當前建筑工程領域的主要專業，包括建筑、結構、機電、暖通、電氣等。城市軌道交通工程是建筑工程在軌道交通領域的應用，其專業分類至少40個，其中與模型相關的專業有近30個，同時全生命周期又分為工可、初設、施工設計、招標、施工、運維、破除等多個階段，每個專業、每個階段有大量的技術、管理人員開展工作，且對模型的需求不一樣，急需要一種多粒度、多層次結構的數字化表達模型。目前國際上BIM通用的表達方式采用工業信息類(Industry FoundationClass，IFC)結構來對BIM進行表達，主要用于建筑工程領域，且表達復雜，需要擴展大量的專業才能表達出復雜的城市軌道交通工程，工作量巨大；同時，該模型對成本維、時間維難以支持，需要外加屬性才能表達出完整的模型。總之，BIM只是一種思想和概念，IFC不能完全表達出城市軌道交通BIM。

發明內容

本發明的目的是提供一種城市軌道交通組成結構的多粒度、多層次表達方法，它能有效地解決城市軌道交通系統整個工程體能夠在所涉專業的全生命周期協同及其數據一致性的技術問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種城市軌道交通組成結構的多粒度、多層次表達方法，首先將城市軌道交通所涉的各個專業以及專業組成、時間、成本、三維幾何參數進行綜合，建立七維BIM；再將城市軌道交通組成結構分解成二段編碼，映射到模型樹形結構上，并與七維BIM結合，形成基于樹形結構表達的模型；然后采用IFC+對象和屬性表的結構進行計算機表達和存儲，形成粒度化、層次化的BIM表達模型，為城市軌道交通工程全生命周期模型數據共享提供支持；

(1)七維BIM構建

依據城市軌道交通工程的特點，建立七維BIM的結構如下：

七維BIM＝Set{S,D,T,C,X,Y,Z}

其中：

S代表城市軌道交通工程中涉及到的所有與BIM相關的專業；

D代表專業組成，細化到每個專業包含的子系統、以及可描述的最小單元；

C代表成本，按照全生命周期各階段分為設計成本、施工成本、運維成本，各種成本由成本模型來表達；

T代表時間，指專業組成的全生命周期階段，包括設計階段、施工階段、運維階段，每個階段再進一步細分多個子階段；

X、Y、Z為三維幾何模型，包括該專業形成的三維幾何模型；