一种基于BIM的铁路信号室外设备三维布置方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于BIM的铁路信号室外设备三维布置方法及装置，能够提高铁路信号BIM设计中室外设备三维布置的精确度和效率。该方法包括：建立构件三维模型资源库；确定并存储构件三维模型资源库中各个构件的位置参数；设置构件三维模型资源库中各个构件的放置基准点；向目标铁路BIM工程导入线路中心线模型及其包含的里程、高差信息，并导入土建专业三维模型作为参考；输入待布置的铁路信号室外设备构件的型号、里程、以及位置参数，根据所输入的参数，单个或批量确定构件的放置基准点在目标铁路的土建专业三维模型中的位置，从而实现铁路信号室外设备的三维布置；然后导入其他各专业的三维模型以完成模型总装。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的铁路信号室外设备三维布置方法及装置
本专利技术涉及铁路信号室外设备三维布置
，尤其涉及一种基于BIM的铁路信号室外设备三维布置方法及装置。
技术介绍
建筑信息模型(BuildingInformationModeling，简称BIM)是在计算机辅助设计(CAD)等技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术，是对建筑工程物理特性和功能特性信息的数字化承载和可视化表达。近年来，各铁路设计单位已经开始大力发展BIM技术。目前，铁路行业常用的BIM软件平台包括奔特力(Bentley)系列软件、Revit、Dassault、CATIA等。利用这些软件能够实现铁路信号专业一部分基本的BIM设计和应用，例如构件的三维建模、设备的手动布置、实体碰撞检测等。但由于这些软件是面向多个专业(并非只针对铁路信号专业)，目前能够提供的也是各个专业的通用基本功能，随着BIM应用研究的逐渐深入，这些软件所能提供的功能已经无法满足铁路信号实际工程应用的需求。对于铁路信号设备三维布置功能来说，目前常用的BIM软件仅能提供手动放置功能，但是手动放置设备的方式最大的问题是：难以把握放置位置的精确性，并且手动放置方式效率极其低下，而且无法实现多个设备的批量放置。并且，对于铁路信号设备碰撞检测功能来说，主要存在的碰撞点不是与其他专业的实体碰撞，而是因为不能满足铁路限界需求而产生的“软碰撞”问题。但是，目前的BIM软件所提供的软碰撞检测几乎都是两个物体之间的“最近点”距离的检测(例如申请公布号为CN102867076A的中国专利技术专利申请公开的一种基于BIM的地铁综合管线净空检测方法)。而在实际的铁路工程中，需要检测的是设备在水平方向和竖直方向是否满足铁路建筑限界要求，因此既有的BIM软件功能不能满足铁路信号专业实际的碰撞检测需求。
技术实现思路
本专利技术的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种基于BIM的铁路信号室外设备三维布置方法及装置，能够提高铁路信号BIM设计中室外设备三维布置的精确度和效率。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案包括以下各方面。一种基于BIM的铁路信号室外设备三维布置，其包括：在BIM建模软件中对铁路信号室外设备的各类构件进行三维建模以建立构件三维模型资源库；根据铁路信号设计规范或标准确定并存储构件三维模型资源库中各个构件的位置参数；根据构件的位置参数设置构件三维模型资源库中各个构件的放置基准点；向目标铁路BIM工程导入线路中心线模型及其包含的里程、高差信息，并导入土建专业三维模型作为参考；输入待布置的铁路信号室外设备构件的型号、里程、以及位置参数，根据所输入的参数，单个或批量确定构件的放置基准点在目标铁路的土建专业三维模型中的位置，从而实现铁路信号室外设备的三维布置；然后导入其他各专业的三维模型以完成模型总装。一种基于BIM的铁路信号室外设备三维布置装置，其包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行任一项所述的方法。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术至少具有以下有益效果：通过从“构件建模”到“三维布置”到“碰撞检测”的流程，在设计阶段利用BIM软件将工程建筑或构件以三维方式直观呈现出来，通过将各个专业模型组装为一个整体BIM模型，利用BIM软件将专业内或专业间的碰撞点以三维方式直观显示出来；并且，基于“线路中心线”和“轨面”放置铁路信号室外设备，解决了铁路信号专业在BIM应用过程中的室外设备放置问题。相比目前现有软件能提供的手动放置设备的方式，极大地提高了铁路信号BIM设计中室外设备三维布置的精确度和效率，提升了现有BIM软件的专业针对性和智能化；通过利用“铁路建筑限界模型”沿线路中心线动态扫描的碰撞检测方法，可以自动、高效、全方位地实现某条线路的室外设备碰撞检测；同时，也可以有针对性地对局部或重点区域进行碰撞检测，很好地解决了现有BIM软件尚未解决的铁路信号专业碰撞检测问题，进一步提高了铁路信号BIM设计的质量和效率。附图说明图1是根据本专利技术示例性实施例的基于BIM的铁路信号室外设备三维布置方法流程图。图2是根据本专利技术示例性实施例的铁路信号室外设备位置设置示意图。图3是根据本专利技术进一步实施例的基于BIM的铁路信号室外设备三维布置方法原理图。图4是根据本专利技术示例性实施例的客运专线铁路限界示意图。图5是根据本专利技术示例性实施例的动态扫描示模型意图。图6是根据本专利技术示例性实施例的基于BIM的铁路信号室外设备三维布置装置结构示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明，以使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1示出了根据本专利技术示例性实施例的基于BIM的铁路信号室外设备三维布置方法。该实施例的方法主要包括以下步骤：步骤101：在BIM建模软件中对铁路信号室外设备的各类构件进行三维建模以建立构件三维模型资源库例如，铁路信号室外设备的各类构件包括各类信号机、各类信号箱盒、转辙设备、应答器等。构件三维模型资源库中的各种构件具有信号专业构件类型、型号、参数规格(例如长宽高)、现场图片等多种属性参数。步骤102：根据铁路信号设计规范或标准确定并存储构件三维模型资源库中各个构件的位置参数具体地，在进行设备三维布置或开发相应三维布置功能之前，可以预先制定好设备的三维布置原则。对于不同类型的信号设备，三维布置需要的参数可能有所不同，但从宏观上大致可以分为两种类型：水平方向距线路中心线的距离和竖直方向相对于轨面的高度。因此，可以根据当前的铁路信号设计相关规范或标准确定并存储构件三维模型资源库中各个构件在水平方向距线路中心线的距离和竖直方向相对于轨面的高度，并作为构件的位置参数。步骤103：根据构件的位置参数设置构件三维模型资源库中各个构件的放置基准点可以在BIM建模软件中对每个构件的三维模型设置构件的放置基准点来作为三维布置的参考点，从而保证后续放置位置的精确度。步骤104：向BIM工程导入目标铁路的线路中心线模型及其包含的里程、高差信息，并导入土建专业三维模型作为参考其中，土建专业三维模型包括线路中心线、轨道、路基、站场等各种土建专业结构的三维模型数据，并作为信号室外设备的设置基础。并且，可以将线路中心线模型作为大多数铁路信号室外设备布置的主要参考依据。进一步地，在硬件配置允许的情况下，为进一步提高设备相对位置的准确性，可以尽可能地导入更多的相关站前专业三维模型，如轨道、路基、站场、桥梁、隧道等专业结构的三维模型数据。步骤105：输入待布置的铁路信号室外设备构件的型号、里程、位置等参数，软件根据以上输入参数实现铁路信号室外设备的单个布置或批量布置，然后导入其他各专业的三维模型完成模型总装具体地，对于位置关系比较有规律性的设备构件可以进行批量布置，如区间室外设备的分布往往具有较强的规律，比如相隔固定距离，就可以集中输入位置参数或设置设备间隔距离的方式进行一次性集中布置；相应的，对于位置关系没有规律性的设备采取单个布置，如站场内的室外设备。进一步地，还可以在确定构件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM的铁路信号室外设备三维布置，其特征在于，所述方法包括：在BIM建模软件中对铁路信号室外设备的各类构件进行三维建模以建立构件三维模型资源库；根据铁路信号设计规范或标准确定并存储构件三维模型资源库中各个构件的位置参数；根据构件的位置参数设置构件三维模型资源库中各个构件的放置基准点；向目标铁路BIM工程导入线路中心线模型及其包含的里程、高差信息，并导入土建专业三维模型作为参考；输入待布置的铁路信号室外设备构件的型号、里程、以及位置参数，根据所输入的参数，单个或批量确定构件的放置基准点在目标铁路的土建专业三维模型中的位置，从而实现铁路信号室外设备的三维布置；然后导入其他各专业的三维模型以完成模型总装。

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的铁路信号室外设备三维布置，其特征在于，所述方法包括：在BIM建模软件中对铁路信号室外设备的各类构件进行三维建模以建立构件三维模型资源库；根据铁路信号设计规范或标准确定并存储构件三维模型资源库中各个构件的位置参数；根据构件的位置参数设置构件三维模型资源库中各个构件的放置基准点；向目标铁路BIM工程导入线路中心线模型及其包含的里程、高差信息，并导入土建专业三维模型作为参考；输入待布置的铁路信号室外设备构件的型号、里程、以及位置参数，根据所输入的参数，单个或批量确定构件的放置基准点在目标铁路的土建专业三维模型中的位置，从而实现铁路信号室外设备的三维布置；然后导入其他各专业的三维模型以完成模型总装。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：在BIM建模软件中建立铁路建筑限界三维模型；将铁路建筑限界三维模型在线路中心线模型中沿着指定方向移动，调用BIM建模软件的实体碰撞程序进行动态扫描，并记录在动态扫描过程中铁路建筑限界三维模型与铁路信号室外设备的构件三维模型产生的实体碰撞数据；根据所记录的实体碰撞数据，调整构件的放置基准点在目标铁路的土建专业三维模型中的位置，进而优化铁路信号室外设备的三维布置。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构件的位置参数包括：构件在水平方向距线路中心线的距离和竖直方向相对于轨面的高度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述土建专业三维模型包括线路中心线、轨道、路基、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王怀松，邹少文，王勇，刘立峰，王学林，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51