地铁车站三维建筑模型自动生成方法技术

本发明专利技术涉及一种地铁车站三维建筑模型自动生成方法，包括以下步骤：步骤1、获取车站参数和房间参数；步骤2、根据车站参数和房间参数生成用于排布房间的轮廓；步骤3、根据车站房间的类型和房间优先级、以及所述轮廓的不同区域的区域优先级，在生成的轮廓内的不同区域进行房间的排布；步骤4、根据房间的排布结果生成地铁车站三维建筑模型。本发明专利技术具有以下有益效果：房间布局速度快、效率高；设计方法简单易学、适应性强；经过算法优化，设计方案更加合理设计质量得到保证。

【技术实现步骤摘要】
地铁车站三维建筑模型自动生成方法
本专利技术涉及建筑工程计算机辅助设计
，尤其涉及一种地铁车站三维建筑模型自动生成方法。
技术介绍
目前，在轨道交通设施(例如地铁车站)的建设中，地铁建设规划设计过程中大多采用2D的CAD技术，以二维图纸规划设计为主，设计人员都是通过绘制线条、图块，并不断考虑各种因素、条件，不断修改，逐渐完成地铁车站的平面及立体设计。上述流程导致以下问题：设计人员后续修改设计的时间较长；设计人员人工做的专项设计，发生错误的概率大；在管线改移设计审查时，与会人员提出的修改建议难以当场进行修改和演示，增加了审查的难度，降低了审查的效率，且不易发现问题，易出现设计缺陷。总之，现有的地铁车站工作流程极易导致工程项目点不易识别、信息协调困难极大的增加了项目施工风险。这些传统的规划设计技术已经很难满足现代化地铁建设需求。因此，有必要借助计算机辅助设计来降低设计人员的劳动强度，同时也提高设计质量和效率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的专利技术人针对上述技术问题，开发了借助计算机辅助设计的地铁车站三维建筑模型自动生成方法。本专利技术通过对各种信息条件统一进行运算和处理，根据设计标准和经验，自动完成车站设计，并通过运算优化得到更加合理的车站模型。从模型的角度看，地铁车站变化非常多，专利技术人通过前期的大量调研，包括对已有设计成果的研究，整理出了决定一个车站各个建筑模型的参数种类，并开发了车站建筑模型之间的位置关系和参数计算方法。本专利技术针对地铁车站的车站用房特点以及走廊等空间要素，自动生成地铁车站建筑三维模型。可选地，后续还可根据各个专业的管线需求和空间条件，自动在适当区域(例如走廊顶部)生成各个专业管线的三维模型，进一步与地铁车站建筑三维模型整合成完整的地铁车站三维建筑模型。根据本专利技术的实施例，提供了一种地铁车站三维建筑模型自动生成方法，包括以下步骤：步骤1、获取车站参数和房间参数；步骤2、根据车站参数和房间参数生成用于排布房间的轮廓；步骤3、根据车站房间的类型和房间优先级、以及所述轮廓的不同区域的区域优先级，在生成的轮廓内的不同区域进行房间的排布；步骤4、根据房间的排布结果生成地铁车站三维建筑模型。因此，本专利技术的有益效果主要在于：房间布局速度快、效率高；设计方法简单易学、适应性强；经过算法优化，设计方案更加合理设计质量得到保证。附图说明图1为根据本专利技术的实施例的地铁车站三维建筑模型自动生成方法的流程示意图；图2为根据本专利技术的实施例的地铁车站三维建筑模型自动生成方法中的房间排布的流程示意图；图3示出了根据本专利技术的实施例的安装了应用程序的系统的运行环境。具体实施方式下面，结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。本领域的技术人员能够理解，尽管以下的说明涉及到有关本专利技术的实施例的很多技术细节，但这仅为用来说明本专利技术的原理的示例、而不意味着任何限制。本专利技术能够适用于不同于以下例举的技术细节之外的场合，只要它们不背离本专利技术的原理和精神即可。另外，为了避免使本说明书的描述限于冗繁，在本说明书中的描述中，可能对可在现有技术资料中获得的部分技术细节进行了省略、简化、变通等处理，这对于本领域的技术人员来说是可以理解的，并且这不会影响本说明书的公开充分性。下文中，将描述用于实现本专利技术的实施例。图1为根据本专利技术的实施例的地铁车站三维建筑模型自动生成方法的流程示意图。车站建筑设计是地铁车站三维建筑模型生成的主要内容之一，车站建筑的模型包括车站外墙、车站内墙(房间)、门窗、楼梯，柱子等。根据本专利技术的实施例，地铁车站三维建筑模型的自动生成，主要分为相互关联的以下步骤：步骤1(S10)、获取车站参数和房间参数；步骤2(S20)、根据车站参数和房间参数生成用于排布房间的轮廓；步骤3(S30)、根据预定规则，在生成的轮廓内进行房间的排布；步骤4(S40)、根据房间的排布结果生成地铁车站三维建筑模型。其中，车站参数和房间参数不仅包含了用户根据设计对象的设计要求，也包括通过这些参数运算得到的计算所用到的设计参数。车站参数可分为多个大类，主要用于确定车站总体体量，各个功能区域的大小和位置，以及一些模型的公共参数，比如墙厚等等。房间参数决定了车站内房间需要布局的房间的数量、大小、相互关系等参数，用于车站内部房间的排布。用户根据前期车站总体要求，选择车站内房间，并修正参数，得到这个车站用到的所有房间参数。房间参数可包括：1、房间表数据，包含3个部分，即：1)用房库，包括所有房间的名称和配置的门参数；2)工区用房库，描述了每个工区包含的房间；3)位置库，描述了各个房间中间的关系，房间面积等特征参数，系统根据选择的车站参数，自动组合出一个车站的用房表。2、组团库，用于定义一组房间整体布置的方式，以图库形式存在。下面说明车站外框的自动生成过程。车站外框的生成过程，是按照车站参数提供的参数，经过运算得到，然后通过CAD平台提供的工具绘制完成。车站外框被分为公共区、用房区、通风机房区，分别由车站参数计算得到相关参数，具体的数据关系如下：1、车站主体纵向长度规模纵向长度＝公共区纵向柱跨宽度×公共区纵向柱跨数量+公共区变形缝跨度+设备区纵向柱跨数量+通风机房纵向柱跨宽度+端头风道纵向柱距其中，公共区纵向柱跨宽度的关联要素包括：车型、工法、横跨形式。公共区纵向柱跨数量的关联要素包括：编组、车型、工法、横跨形式。公共区变形缝跨度的关联要素包括：车型、编组、横跨形式、工法(暗挖没有，明挖有)。设备区纵向柱跨数量的关联要素包括：车型、工法、横跨形式、站台宽度、变电所类型、站台形式、通风模式(需要预留后2项接口)。通风机房纵向柱跨宽度的关联要素包括：通风模式、工法、横跨形式。端头风道纵向柱距的关联要素包括：通风模式、盾构井类型、盾构机尺寸。2、车站横向柱距其关联关系包括：车型、站台宽度、横跨形式。3、有效站台长度其关联要素包括：车型、编组。4、轨道中心线其关联要素包括：车型。此外，由于配线的存在，车站当中的部分柱子，必须避让配线而进行位置调整，相关流程如下：a)从线路岔心开始向车站远端计算，结构柱边缘距离线路中心线最近点小于2150mm时，按照2150mm向站台宽度内侧进行横向平移。b)当根据线路偏移的结构柱之间距离小于1500mm时，两个结构柱合并为一个700*1000结构柱。c)结构柱距离线路线小于2000mm时，则结构柱取消，按照配线形式确定结构柱位。d)当两条正线与单渡线或是停车线的线路线之间距离大于5000mm时，则需要按照柱跨关系增加一个700*1000的结构柱；增设位置距离正线线路线2150mm。此外，对于选择外挂形式设置的地铁车站，获取外挂站主体的大端、小端、外挂部分的墙体极限位置。外挂车站外框设计是由用户先根据地形条件，划定范围红线(控制线)，也就是车站的最大范围，再根据用房情况，综合得到最为合理的外框模型。下面说明车站内部房间自动排布的方法。图2为根据本专利技术的实施例的地铁车站三维建筑模型自动生成方法中的房间排布的流程示意图。如图2所示，车站内部的房间排布分为站厅层布置和站台层布置两个部分，以站厅层布置为主，站台层布局根据上下层对应关系和房间大小和数量完成布局。1、站厅层房间布置站厅大端采用U型通道设计、并将用房区分割为分为三个空调分区，依照空调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地铁车站三维建筑模型自动生成方法，包括以下步骤：步骤1、获取车站参数和房间参数；步骤2、根据车站参数和房间参数生成用于排布房间的轮廓；步骤3、根据车站房间的类型和房间优先级、以及所述轮廓的不同区域的区域优先级，在生成的轮廓内的不同区域进行房间的排布；步骤4、根据房间的排布结果生成地铁车站三维建筑模型。

【技术特征摘要】
1.一种地铁车站三维建筑模型自动生成方法，包括以下步骤：步骤1、获取车站参数和房间参数；步骤2、根据车站参数和房间参数生成用于排布房间的轮廓；步骤3、根据车站房间的类型和房间优先级、以及所述轮廓的不同区域的区域优先级，在生成的轮廓内的不同区域进行房间的排布；步骤4、根据房间的排布结果生成地铁车站三维建筑模型。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述房间优先级根据房间参数中的房间类型、以及房间属性确定，所述区域优先级根据车站的空调分区而确定，其中，所述房间类型包括组团房间和单独房间。3.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤3中，首先，在区域优先级较高的区域中，按照房间优先级依次排布组团房间和单独房间，然后，在区域优先级较低的区域中，按照房间优先级依次排布组团房间和单独房间。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述房间属性指示房间是否为固定位置、是否具有相邻关系、是否可跨区、是否大小可调，其中，具有不同房间属性和房间类型的房间，具有不同的房间优先级。5.根据权利要求4所述的方法，其中，在某个区域中排布可跨区的房间时，首先在本区域中排布可跨区的房间，然后布置从其他区域调配过来的可跨区的房间，其中，按房间大小顺序，依照房间总大小交替领先的方式，交替放置到各个区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秀仁，王奕然，潘立，张彦，郝东江，彭彦彬，任宇华，张松伟，王丽，
申请(专利权)人：北京城建设计发展集团股份有限公司，苏州浩辰软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11