真实和虚拟相结合的隧道BIM模型分割方法与流程

本发明是隧道bim设计的技术，具体为真实和虚拟相结合的隧道bim模型分割方法。

背景技术：

建筑信息模型(buildinginformationmodeling)技术对于大型复杂的隧道工程建设项目有着明显的优势和意义，其以包含多层信息的三维模型为基础，通过模型与设计人员的信息交流实现协同设计。应用bim技术，可以支持项目各种信息的连续及实时应用，提高设计乃至整个工程建设项目的质量和效率，显著降低成本，使工程项目更快、更省、更精确，惠及工程建设生命周期的各阶段。

隧道结构从设计角度考虑，通常根据围岩级别选定衬砌类型，按照区间进行bim建模。隧道结构从建设管理角度考虑，设计bim模型需要按照建设管理的精度进行分割，通常将模型拆分为1m或0.5m一段，根据分割后的隧道bim模型可以进行围岩量测、质量、安全、投资和进度的管控，从而形成隧道数字资产，为运维阶段的各种bim应用做好数据储备，进而形成隧道的全生命周期管理。

现有的隧道bim设计流程一般要经过根据围岩级别创建区间隧道、按照固定间距分割隧道、将分段模型输出等过程。现有的流程存在以下问题：(1)隧道在设计阶段是按照围岩级别分段落设计，分割后的隧道变成孤立的对象无法整体修改；(2)分割后的隧道由于模型量的增加，在设计阶段对计算机的资源消耗很大；(3)在设计阶段分割后的隧道转换为建设管理bim模型后，在建设管理阶段对计算机的资源消耗很大。为了实现隧道的分段落设计又可以兼顾精细分割的要求，这就需要从模型的分割方法上做出发明和创新。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种真实和虚拟相结合的隧道bim模型分割方法，在满足隧道设计和建设管理的要求的前提下，极大的降低计算机资源消耗，满足建设管理的需要。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的真实和虚拟相结合的隧道bim模型分割方法，按如下步骤进行：

1)隧道根据地质纵断面和地质横断面的围岩情况，选取相应的衬砌类型生成分段落隧道，同时在隧道段落模型上按照一定的间隔布置分割线，从而组成完整的隧道模型；

2)对正洞和横通道相交的位置进行布尔运算，剪切正洞和横通道；

3)在受到布尔运算影响的正洞和横通道模型上，选取分割线分割隧道；

4)将受到布尔运算影响的分割后的正洞和横通道模型设置为真实分割；

5)其余隧道段落设置为虚拟分割；

6)对于真实分割段落的隧道，在输出到建设管理模型时根据该段落内的分割线真实分割输出；

7)对于虚拟分割段落的隧道，首先在坐标原点建立标准长度的隧道并输出，再将输出结果采用参照的方式以平移和旋转的方式定位到实际位置。

本发明的有益效果主要体现在如下几个方面：

1、在生成段落隧道的同时在模型上预设分割线，设计阶段隧道是分段落管理的，满足设计的要求；

2、根据模型的实际情况将模型分割为真实切割和虚拟切割模型；(

3、由于隧道在一个段落内的衬砌是相同的，所以对于虚拟切割隧道，采用参照的方式组装标准长度隧道从而形成精细化的建设管理模型，可以极大的降低计算机资源消耗。这种方法既可满足设计要求，又可满足建设管理的需要。

附图说明

本说明书包括如下三幅附图：

图1是现有隧道分割转换为建设管理模型的流程图；

图2是本发明真实和虚拟相结合的方法转换为建设管理模型的流程图。

图3是隧道真实和虚拟分割的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图2，本发明的真实和虚拟相结合的隧道bim模型分割方法。

本发明目的的实现方式为，根据预先布置的分割线将隧道分割，并分别定义为真实输出和虚拟输出的部分，真实分割部分采用真实分割输出，虚拟分割部分采用创建标准长度模型参照输出，将两个输出结果组装形成建设管理模型，按如下步骤进行：

1)隧道根据地质纵断面和地质横断面的围岩情况，选取相应的衬砌类型生成分段落隧道，同时在隧道段落模型上按照一定的间隔布置分割线，从而组成完整的隧道模型；

2)对正洞和横通道相交的位置进行布尔运算，剪切正洞和横通道；

3)在受到布尔运算影响的正洞和横通道模型上，选取分割线分割隧道；

4)将受到布尔运算影响的分割后的正洞和横通道模型设置为真实分割；

5)其余隧道段落设置为虚拟分割；

6)对于真实分割段落的隧道，在输出到建设管理模型时根据该段落内的分割线真实分割输出；

7)对于虚拟分割段落的隧道，首先在坐标原点建立标准长度的隧道并输出，再将输出结果采用参照的方式以平移和旋转的方式定位到实际位置。

所述步骤1)中，分割线按1m或0.5m间隔布置。

所述步骤7)中，标准长度为1m或0.5m。

实施例：

以铁路某2km的隧道为例，都输出为citymaker的fdb格式文件。

现有隧道分割方法：占用硬盘空间500m

本发明方法：占用硬盘空间10m

减少硬盘空间比例：90％

本发明方法根据预先布置的分割线将隧道分割，并分别定义为真实输出和虚拟输出的部分，真实分割部分采用真实输出，虚拟分割部分采用创建标准长度模型参照输出，将不同输出的模型组装形成建设管理模型，节省硬盘空间比例达到90％，从而极大的减少了计算机资源。

技术特征：

技术总结
真实和虚拟相结合的隧道BIM模型分割方法，在满足隧道设计和建设管理的要求的前提下，极大的降低计算机资源消耗，满足建设管理的需要。按如下步骤进行：选取相应的衬砌类型生成分段落隧道，同时在隧道段落模型上按照一定的间隔布置分割线；对正洞和横通道相交的位置进行布尔运算，剪切正洞和横通道；在受到布尔运算影响的正洞和横通道模型上，选取分割线分割隧道；将受到布尔运算影响的分割后的正洞和横通道模型设置为真实分割；其余隧道段落设置为虚拟分割；对于真实分割段落的隧道，在输出到建设管理模型时根据该段落内的分割线真实分割输出；对于虚拟分割段落的隧道，首先在坐标原点建立标准长度的隧道并输出，再将输出结果采用参照的方式以平移和旋转的方式定位到实际位置。

技术研发人员：杨咏漪;闵世平;肖明洋;汪宇
受保护的技术使用者：中铁科学研究院有限公司
技术研发日：2018.09.13
技术公布日：2019.03.08