基于块的概念建立高速公路BIM模型的方法及系统与流程

本发明涉及高速公路信息化技术领域，尤其涉及一种基于块的概念建立高速公路bim模型的方法和系统。

背景技术：

bim(buildinginformationmodeling)，即建筑信息化模型，能够将工程项目在全寿命周期中所赋予的结构性能、建筑材料、施工工艺、车辆荷载以及与高速公路有关的各种信息集成于一个模型之中，作为大数据载体，展现整个高速公路的全部“生命”过程。bim技术作为落实公路工程建设全生命周期管理理念的重要手段，被赋予了推动整个交通行业进行一次产业升级，实现“智慧交通”的重责大任。

发明人在bim技术的研发、应用领域，深挖潜能、伸展外延，开拓性地提出了利用bim模型存储数据，联合设计单位、施工单位、信息企业、设备厂家，着眼高速公路从数字化到信息化，最终实现智能化。

技术实现要素：

为实现高度公路在建立的过程中从数字化到信息化，最终实现智能化，本发明提供了一种基于块的概念建立高速公路bim模型的方法和系统。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于块的概念建立高速公路bim模型的方法，包括：根据特定标准将高速公路施工过程中涉及的产品单元予以分级分类，并建立与已分级分类的产品单元对应的bim信息模块；对bim信息模块的属性进行设置，所述属性包括产品名称、产品编号、产品来源、产品配方、施工信息、几何尺寸、材料性质、力学指标、工程数量中的一项或多项；基于对bim信息模块的属性的设置，建立高速公路bim三维模型。

可选的，所述基于对bim信息模块的属性的设置，建立高速公路bim三维模型的步骤具体包括：针对bim信息模块，从特定的智能设备中获取与其属性相对应的数据；基于对bim信息模块的属性的设置和所获取到的与其属性相对应的数据，建立高速公路bim三维模型。

可选的，所述方法还包括：将高速公路bim三维模型与高速公路实际的地理信息按照预定的比例进行映射，使得高速公路bim三维模型与高速公路的实际施工进度进行对应。

可选的，响应于接收到对已建立的高速公路bim三维模型进行信息显示的请求，根据所述请求，判断是否符合显示的条件，如果符合，则显示与所述请求对应的高速公路中特定产品单元的三维结构及对应的属性信息。

可选的，所述高速公路实际施工过程中所涉及的产品单元包括：所述高速公路实际施工过程中所涉及的道路、桥梁、互通、涵洞、排水、防护中一项或多项工程中的产品单元。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种基于块的概念建立高速公路bim模型的系统，包括：bim信息模块建立单元，用于根据特定标准将高速公路施工过程中涉及的产品单元予以分级分类，并建立与已分级分类的产品单元对应的bim信息模块；属性设置单元，用于对bim信息模块的属性进行设置，所述属性包括产品名称、产品编号、产品来源、产品配方、施工信息、几何尺寸、材料性质、力学指标、工程数量中的一项或多项；高速公路bim模型建立单元，用于基于对bim信息模块的属性的设置，建立高速公路bim三维模型。

本发明的实施例提供的技术方案可以实现以下有益效果：通过建立与高速公路施工过程中所涉及的产品单元对应的标准bim功能模块，进而基于对标准的bim功能模块的几何属性的设置，建立高速公路bim模型，实现高度公路在建立的过程中从数字化到信息化，最终实现智能化。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据一示例性实施例示出的一种基于块的概念建立高速公路bim模型的方法的流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的对图1中的步骤s103进行描述的流程图；

图3是本发明根据一示例性实施例示出的基于块的概念建立高速公路bim模型的系统框图；

图4是本发明根据一示例性实施例示出的对图4中的单元203进行描述的框图；

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包括一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

如图1所示，图1是根据一示例性实施例示出的一种基于块的概念建立高速公路bim模型的方法的流程图，该方法可以应用于电子设备中。本领域技术人员可以理解，该电子设备可以包括但不限于诸如单台计算机、多台计算机、计算机集群、云服务器等等。该方法包括以下步骤：

在步骤s101中，根据特定标准将高速公路施工过程中涉及的产品单元予以分级分类，并建立与已分级分类的产品单元对应的bim信息模块。

其中，所述特定标准例如包括《公路工程质量检验评定标准》(jtgf80/1-2017)，尤其包括《公路工程质量检验评定标准》(jtgf80/1-2017)附录a中对单位工程、分部工程及分项工程的工程划分的标准。本发明可以以该标准为参考，也可以完全按照该标准，将高速公路施工过程中涉及的产品单元予以分级分类，实际中可以根据具体情况进行自适应调整。

其中，所述高速公路实际施工过程中所涉及的产品单元包括但不限于：所述高速公路实际施工过程中所涉及的道路、桥梁、互通、涵洞、排水、防护中一项或多项工程中的产品单元。以道路为例，其包括的产品单元例如为路基断面；以涵洞为例，其包括的产品单元例如为涵洞基础、涵洞底板、涵洞箱身、涵洞翼墙等。

在一个例子中，参照《公路工程质量检验评定标准》，将高速公路施工过程中涉及的路基工程所包括的产品单元予以分级分类，将路基工程分为一级的分部工程和下一级的分项工程，如下表1所示。

表1

当然，表1中的分级分类仅是本发明的一个例子，在其他例子中，可以参照其他标准对所述高速公路实际施工过程中所涉及工程以及工程所包括的产品单元进行划分，划分的粒度可以更粗，也可以更细，根据实际情况而定。

进一步地，将高速公路施工过程中涉及的产品单元予以分级分类后，建立与已分级分类的产品单元对应的bim信息模块。所述多个bim信息模块的数据结构可以是与产品单元的分级分类对应的树状结构，也可以是集合或其他形式的结构。以树状结构的bim信息模块为例，其除了包括如表1所示的分级分类的产品单元名称，还包括每一级产品单元对应的属性信息，例如对于表1中最低一级的产品单元“土方路基”，其除了包括上一级对应的产品单元“路基土石方工程”或/和上上一级对应的产品单元“路基工程”的名称信息等，还可以包括与本级分类对应的路基宽度、填高、横坡、施工单位、施工时间等属性信息。当然，对于属性信息的设置可以继续参考下文详述的步骤s102。

为了使得最终建立的高速公路bim模型更具有统一性和规范性，在此对于构成bim模型的bim信息模块优选为标准的、统一的bim信息模块，即按照统一的标准建立bim信息模块。即对于相同结构的产品单元，其对应的bim信息模块的结构也是相同的，例如相同结构的土方路基，其包括的属性类别是相同的，仅仅是属性类别中的具体信息可以是不同的。更具体地例如，对于编号分别为1和2的土方路基，其包括的属性类型都是路基宽度、填高、横坡、施工单位、施工时间、软基处理厚度、各层填料的cbr值、压实度、含水量和分层填筑厚度，但是土方路基1和土方路基2中各项属性信息可以是不同的，例如土方路基1的含水量是10.7％，土方路基2的含水量是10.8％。

在步骤s102中，对bim信息模块的属性进行设置，所述属性包括产品名称、产品编号、产品来源、产品配方、施工信息、几何尺寸、材料性质、力学指标、工程数量中的一项或多项。

具体地，例如，对于桥梁工程所包括的桥墩构件的产品单元而言，其对应的bim信息模块的属性，例如包括桥墩构建的水泥厂家、钢筋生产厂家、钢筋标号、砂石用量、水泥用量、砂石和水泥以及水等的配合比、混凝土的塌落度、施工温度等属性信息。

当然，对于不同的bim信息模块，如土方路基和桥墩构件对应的bim信息模块是不同的，其包括的属性类别也可以是不同的或相同的，在此不做限定。

在步骤s103中，基于对bim信息模块的属性的设置，建立高速公路bim三维模型。

具体地，在对多个bim信息模块的属性进行设置后，可以基于多个bim信息模块之间的联系，建立高速公路bim三维模型，就如同bim三维模型是由多个bim信息模块的数据堆积而成的。

如上文所述，每一所述bim信息模块可以除了包括如表1所示的分级分类的产品单元名称，还包括每一级产品单元对应的属性信息，进而可以根据每一bim信息模块所对应的产品单元的空间几何信息，例如每一产品单元所属的上一级是什么结构，是否包括下一级结构以及下一级结构具体是什么，以及上级结构、本级结构或下级结构与同级的其他结构是否存在空间上的连接关系(例如同级的某一路段的桥梁和道路是否在空间上予以连接)，从而将具有空间几何联系的bim信息模块进行数据上的链接，进而建立高速公路bim三维模型。

当然，在此对基于bim信息模块的属性的设置而建立高速公路bim三维模型的方法并不做限定，可以采用现有技术来实现。

可选的，请参考图2，图2是根据一示例性实施例示出的对图1中的步骤s103进行描述的流程图。根据图2，所述基于对bim信息模块的属性的设置，建立高速公路bim三维模型的步骤s103具体包括：

步骤s201，针对bim信息模块，从特定的智能设备中获取与其属性相对应的数据。

具体地，所述特定的智能设备包括但不限于高速公路施工过程中所需用到的智能设备，例如智能压路机、智能钻桩设备、智能拌合站等。以产品单元“土方路基”对应的bim信息模块为例，从智能压路机获取到的该bim信息模块属性的数据包括但不限于以下中的一项或多项信息：路基填筑压实的起点位置xx、终点位置xx、填筑厚度xx。

其中，所述获取包括但不限于通过无线网络主动获取或由智能设备自动上传到相应的服务器来得到。

步骤s202，基于对bim信息模块的属性的设置和所获取到的与其属性相对应的数据，建立高速公路bim三维模型。

具体地，在设置好bim信息模块的结构以及获取到每一bim信息模块的属性对应的数据后如上文所述，可以基于bim信息模块所对应的产品单元在空间几何上的数据联系，建立高速公路bim三维模型，在此不再赘述。

根据本申请的一个优选实施例，请继续参考图1，所述方法还包括：

步骤s104，将高速公路bim三维模型与高速公路实际的地理信息按照预定的比例进行映射，使得高速公路bim三维模型与高速公路的实际施工进度进行对应。

具体地，例如，在建立高速公路bim三维模型后，将bim三维模型的信息按照1比1的比例融入到对应的地理信息系统gis平台中，进而在高速公路实际填筑的过程中，对应的bim三维模型在gis平台中可以按照实际填筑的速度一块块的生成和填充，并可以以三维展示的方式来动态演示实际填筑的进度。例如，在实际施工过程中，路基是分层填筑的，为了生成并展示高速公路bim三维模型中路基每一层的模型，可以从智能压路机读取每一层路基的产品单元及对应的属性信息，并处理成bim信息模块，从而基于bim信息模块生成高速公路bim三维模型的过程中，能够一层层地向上生成路基来向用户展示实际施工的进度。即，在该实施例中，可以通过gis平台来动态展示路基的结构以及施工的进度。

根据本申请的又一个优选实施例，请继续参考图1，所述方法还包括：

步骤s105，响应于接收到对已建立的高速公路bim三维模型进行信息显示的请求，根据所述请求，判断是否符合显示的条件，如果符合，则显示与所述请求对应的高速公路中特定产品单元的三维结构及对应的属性信息。

具体地，例如，具有操作权限的管理人员对计算机上展示的高速公路bim三维模型中的某一部分(例如路基)进行点击，则计算机响应于该请求，动态剖开该路基的断面，并自动从相应服务器的数据库中读取这个断面的路基宽度、填高、横坡等属性信息并将该属性信息展示在计算机的界面。

可选地，当用户再次点击该路基后，所述界面上将动态展示所述剖开的断面自动合成未剖开前的路基的画面，从而给用户还原到整体路面的展示。

由此，通过三维展示，相关管理人员能够清楚地看到高速公路中特定产品单元的三维结构及对应的属性信息。进一步地，结合步骤s104，还可以将施工进度等信息作为高速公路bim三维模型的子结构bim信息模块属性信息之一，从而相关管理人员在点击bim三维模型时，还能清楚地查看高速公路相应工程(例如道路、排水等工程)的实际施工进度。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

与前述基于块的概念建立高速公路bim模型的方法实施例相对应，本发明还提供了基于块的概念建立高速公路bim模型的系统的实施例。

如图3所示，图3是本发明根据一示例性实施例示出的基于块的概念建立高速公路bim模型的系统框图，该系统能够应用于电子设备。根据图4，所述系统可以包括：bim信息模块建立单元201、属性设置单元202和高速公路bim模型建立单元203。

其中，bim信息模块建立单元201，被配置为根据特定标准将高速公路施工过程中涉及的产品单元予以分级分类，并建立与已分级分类的产品单元对应的bim信息模块；

属性设置单元202，被配置为对bim信息模块的属性进行设置，所述属性包括产品名称、产品编号、产品来源、产品配方、施工信息、几何尺寸、材料性质、力学指标、工程数量中的一项或多项；

高速公路bim模型建立单元203，被配置为基于对bim信息模块的属性的设置，建立高速公路bim三维模型。

其中，所述高速公路实际施工过程中所涉及的产品单元包括但不限于：所述高速公路实际施工过程中所涉及的道路、桥梁、互通、涵洞、排水、防护中一项或多项工程中的产品单元。

可选的，请参考图4，图4是本发明根据一示例性实施例示出的对图4中的单元203进行描述的框图。根据图4，所述高速公路bim模型建立单元203具体包括：

数据获取模块301，用于针对bim信息模块，从特定的智能设备中获取与其属性相对应的数据；

高速公路bim模型建立模块302，用于基于对bim信息模块的属性的设置和所获取到的与其属性相对应的数据，建立高速公路bim三维模型。

可选的，所述系统还包括：映射单元204，用于将高速公路bim三维模型与高速公路实际的地理信息按照预定的比例进行映射，使得高速公路bim三维模型与高速公路的实际施工进度进行对应。

可选的，所述系统还包括：显示单元205，用于响应于接收到对已建立的高速公路bim三维模型进行信息显示的请求，根据所述请求，判断是否符合显示的条件，如果符合，则显示与所述请求对应的高速公路中特定产品单元的三维结构及对应的属性信息。

对于系统实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。