基于Revit平台构建隧道BIM模型的方法技术

本发明专利技术公开了基于Revit平台构建隧道BIM模型的方法，本发明专利技术基于Revit软件平台构建隧道构件参数化族，并进行分类汇总形成构件族库，在构建隧道BIM模型时直接调用族库中的各个构件族，通过外部数据文件实现参数化自动驱动，能够快速调整同类型构件参数生成新的构件，使之符合实际工程情况，减少重复建族过程，大大提高建模效率。在建模过程中，对隧道构件进行统一分类编码，保证构件族的唯一性，方便检索与更新，同时对模型构建过程中涉及到的尺寸等参数进行设计，通过共享参数文件实现信息表达的一致性、规范性，从而为隧道运营和维护提供精确的数据基础。

Method of building BIM model of tunnel based on Revit platform

【技术实现步骤摘要】
基于Revit平台构建隧道BIM模型的方法
本专利技术涉及隧道工程
，具体涉及基于Revit平台构建隧道BIM模型的方法。
技术介绍
隧道作为重要交通基础设施之一，其运营和维护对国民经济的发展具有举足轻重的作用，随着我国隧道运营里程的快速增长，隧道运营维护问题也日益突出。目前，隧道运维管理的信息化、智能化还处于初级阶段，与“智慧交通”的建设目标相差甚远。既有隧道信息化是实现智能运维的基础，如何快速、规范地建立隧道信息模型是智能运维必须解决的关键问题。隧道工程由于受所处地质条件、施工方法等因素影响，断面类型多样、几何尺寸不一、材质等属性不同、非标准构件繁多，模型建立及信息附加工作量巨大，因此，需要对隧道信息模型实现参数化创建，通过一系列参数和规则驱动三维模型生成，使模型根据相关工程内容改变而自动更新，加快建模速度，提高标准化程度。以三维数字技术为基础的BIM技术，具有多维化、参数化、协同性等特点，对构建隧道信息模型，提高隧道运维管理信息化、数字化、智能化程度具有重要的应用价值。目前，Revit是作为目前一种的主流BIM软件，具有数据兼容、参数化建模、二次开发等功能。在Revit平台中，模型建立通过创建各种构件族的实例来完成，参数化建模主要依靠创建具有几何尺寸、材质、运维等信息的族来实现，通过改变族模型的控制参数来改变结构部件的形状。针对建筑行业Revit创建了大量的族，能够较好地提供建筑业BIM解决方案，但对隧道这种带状分布的线性断面装配工程具有一定的局限性。在应用Revit平台建立隧道信息模型过程中存在以下关键问题需要解决：(1)Revit平台中不包含适合规范和工程经验的隧道构件族，自带的模型族库尚不能满足隧道结构BIM模型需要。因此，须依据自适应模型等通用模型类别创建各种隧道构件族，然后载入项目进行装配，完成隧道模型构建。(2)在装配构件族时，需要不断对模型进行动态调整和修改，重复劳动较多，自动化程度较低、联动性差，使得BIM模型的建立和信息的录入相当费时费力。而现有隧道模型快速建模技术，需要做大量的二次开发工作，对建模人员计算机编程能力要求较高。(3)借助Revit软件平台，构造复杂多维的隧道模型，不仅是几何空间和几何形状的组合，还涵盖众多参数数据，实现模型与信息的统一，而在BIM建模中，对模型信息的规范化目前尚无统一标准可供参考，不同组织之间，甚至是同一组织不同个体之间所构建的同类信息模型在参数设计等方面都难以达到统一，导致模型信息差异较大，质量较低，很难为隧道运营与维护提供精确的数据基础，为运维管理智能决策提供依据。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于Revit平台构建隧道BIM模型的方法，借助Revit“族”功能完成隧道构件模型的创建，确定其基本控制参数，最后将建立的“族”分类汇总到隧道构件族库，并按隧道构造的基本要求分别载入到基本模型，完成不同断面类型隧道的参数化模型，解决Revit软件中针对隧道信息模型构建可用族数量有限、建模效率低、信息管理不规范等问题。本专利技术通过下述技术方案实现：基于Revit平台构建隧道BIM模型的方法，包括以下步骤：1)、根据隧道工程结构，采用层级分类法对隧道构件类别进行逐级分类，提出一种基于信息组织的编码规则，对各类隧道构件进行编码；由于利用Revit创建隧道信息模型，需要先收集隧道各组成部分的基本信息，本专利技术根据隧道工程具有线性特征，将隧道划分单元建模后拼接，即用层级分类法对隧道构件类别进行逐级分类，能够得到较为完善的隧道构件分类，然后汇总、整理。为了方便信息储存、检索，根据编码原则、编码规则、隧道信息模型特点，给每个构件分配唯一的识别编号。参考2015年中国铁路BIM联盟发布的《铁路工程信息模型分类和编码标准》，采用全数字编码方式，按照隧道构件类别，提出一种基于信息组织的编码规则来实现对构件编码的总体设计。2)、对每类隧道构件的参数进行统一规范设计，创建共享参数文件实现构件三维模型参数信息的同一性，在不同的族和项目中使用；隧道参数化建模是对隧道构件进行几何分析，通过模型的几何数值和非几何数值而驱动模型的变化，因此，须将控制模型的几何和非几何属性信息定义成参数。隧道构件是大量信息的综合体，涉及参数众多，模型中每一个参数都会驱动模型的一个变量，使模型产生变化。考虑到每类构件模型基本几何形状都是一样的，为保证不同参与者对隧道信息模型及其信息的理解和认识一致，所以须对参数进行统一设计，设计参数时必须准确且符合逻辑，不能模棱两可。构件参数的设计包括参数名称和类型的规范化、参数取值的统一规定，例如隧道衬砌类型属性可根据实际取值整体式模筑砼衬砌、拼装式衬砌、锚喷衬砌、复合式衬砌、明洞衬砌；超前支护方式取为超前管棚、超前导管、超前注浆；隧道围岩分级为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。为了满足运维管理的需要，构件参数不仅包括表示构件形状和外观的几何参数、材质参数，还包括监控和监测数据、养护管理数据、环境和荷载数据、病害数据；3)根据步骤1)的分类结果，基于Revit软件平台按照设计图纸上的方案构建各个隧道构件的三维模型，对三维模型进行分类汇总，建立隧道构件族库；构件的参数化建模即对构件的特性进行提炼并予以数学描述，形成参数化模型，通过改变模型的参数值从而获取形态迥异的构件实例。因此，在对构件进行建模时充分提炼构件的相似性，形成具有强代表性的父类，然后对父类的强变化部分予以局部细化，获得多样且可扩充的子类集合。本技术方案基于Revit平台按照设计图纸上的方案构建隧道各组成构件的三维模型，隧道构件族的构建过程为：选择族样板→确定族原点，布置参照平面→选择创建三维形状工具→绘制三维形状。基于步骤1)和步骤2)的结果，对创建的每类构件族进行唯一编码、几何和材质等参数的添加和赋值，形成参数化族。最后对涉及到的所有构件族进行分类汇总，建立参数化隧道构件族库。4)、构建隧道BIM模型：根据实际交通工程项目中的隧道工程，调用隧道构件族库中的隧道构件族，通过外部数据文件驱动，实现隧道构件族参数修改，生成对应族实例，最后进行统一装配，形成完整的隧道BIM模型。本专利技术通过构建并分类汇总参数化的隧道构件族，建立隧道构件族库，在不同工程项目中，可以直接调用隧道构件族库中的各个隧道构件族，通过修改模型参数，使之符合实际工程情况，减少重复建族过程，提高建模效率，同时，解决了Revit软件中针对隧道信息模型构建可用族数量有限、信息管理不规范等问题。进一步地，步骤1)所述逐级分类的具体步骤如下：第一级分类：隧道工程结构按其组成部分分为洞身结构、洞门结构、附属建筑物、防排水系统；第二级分类：洞身结构分为超前支护、初期支护、暗洞衬砌结构、明洞衬砌、管片、竖井；洞门结构由端墙、翼墙及端墙背部的排水系统组成；防排水系统包括排水沟、盲沟、泄水孔；附属建筑物包括避人洞和避车洞、通风设备、电气化铁道的接触网、电缆槽。进一步地，步骤1)中提出一种基于信息组织的编码规则来实现对构件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于Revit平台构建隧道BIM模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)、根据隧道工程结构，采用层级分类法对隧道构件类别进行逐级分类，提出一种基于信息组织的编码规则，对各类隧道构件进行编码；/n2)、对每类隧道构件的参数进行统一规范设计，创建共享参数文件，在不同的族和项目中使用；/n3)根据步骤1)的分类结果，基于Revit软件平台按照设计图纸上的方案构建各类隧道构件的三维模型，对三维模型进行分类汇总，建立隧道构件族库；/n4)、构建隧道BIM模型：根据实际交通工程项目中的隧道工程，调用隧道构件族库中的隧道构件族，通过外部数据文件驱动，实现隧道构件族参数修改，生成对应族实例，最后进行统一装配，形成完整的隧道BIM模型。/n

【技术特征摘要】
1.基于Revit平台构建隧道BIM模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、根据隧道工程结构，采用层级分类法对隧道构件类别进行逐级分类，提出一种基于信息组织的编码规则，对各类隧道构件进行编码；
2)、对每类隧道构件的参数进行统一规范设计，创建共享参数文件，在不同的族和项目中使用；
3)根据步骤1)的分类结果，基于Revit软件平台按照设计图纸上的方案构建各类隧道构件的三维模型，对三维模型进行分类汇总，建立隧道构件族库；
4)、构建隧道BIM模型：根据实际交通工程项目中的隧道工程，调用隧道构件族库中的隧道构件族，通过外部数据文件驱动，实现隧道构件族参数修改，生成对应族实例，最后进行统一装配，形成完整的隧道BIM模型。


2.根据权利要求1所述的基于Revit平台构建隧道BIM模型的方法，其特征在于，步骤1)所述逐级分类的具体步骤如下：
第一级分类：隧道工程结构按其组成部分分为洞身结构、洞门结构、附属建筑物、防排水系统；
第二级分类：洞身结构分为超前支护、初期支护、暗洞衬砌结构、明洞衬砌、管片、竖井；洞门结构由端墙、翼墙及端墙背部的排水系统组成；防排水系统包括排水沟、盲沟、泄水孔；附属建筑物包括避人洞和避车洞、通风设备、电气化铁道的接触网、电缆槽。


3.根据权利要求1所述的基于Revit平台构建隧道BIM模型的方法，其特征在于，步骤1)中提出一种基于信息组织的编码规则来实现对构件编码的总体设计，编码规则为：
每一类隧道构件的编码分为一级代码、二级代码和三级代码，每级代码由2位数字组成，不足6位时用00补齐，一级代码与二级代码之间用“-”连接；
所述一级代码为隧道各组成部分代码；二级代码为不同组件按照各自形式、结构或功能等划分结果的代码；三级代码表示各组件按照结构进一步细分的构件代码。


4.根据权利要求1所述的基于Revit平台构建隧道BIM模型的方法，其特征在于，步骤2)中隧道构件的参数包括表示构件形状和外观的几何参数、材质参数以及为满足运营维护管理需要的监控...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟瑞芳，于秀珍，岳峥岐，熊明瑞，向杰，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51