创建符合铁路四电工程IFC4实体信息和空间位置的方法技术

本发明专利技术涉及创建符合铁路四电工程IFC4实体信息和空间位置的方法，主要步骤为：归纳并获取铁路四电工程实体；根据铁路四电工程实体的特征和共性进一步归纳，从功能角度、空间包含关系角度、几何空间特征角度定义铁路四电工程实体的类；定义铁路四电工程实体类的主要属性；定义铁路四电工程实体之间的关联关系；用通用可视化建模语言UML类图对关系进行概念建模；将UML概念模型融入IFC的大框架中。本发明专利技术通过对新增或扩展的铁路四电工程实体进行分析归类，建立UML实体模型并定义实体属性，从而生成整体UML概念模型，最终将其进行IFC化，为创建符合铁路四电工程IFC4实体信息和空间位置和对铁路四电工程BIM检测的合规性检查提供了一种方法。

【技术实现步骤摘要】
创建符合铁路四电工程IFC4实体信息和空间位置的方法
本专利技术属于铁路四电工程信息化和铁路四电工程BIM检测
，具体涉及一种创建符合铁路四电工程IFC4实体信息和空间位置的方法。
技术介绍
高铁建造技术正不断迈向智能化、信息化，铁路四电工程（包括：通信工程、信号工程、电力工程和电气化工程）建设逐步使用了BIM（建筑信息模型）技术，此技术对铁路建设有着巨大的发展潜力和应用价值，而现有的BIM标准和BIM软件平台基本是面向民用建筑领域，没有适合铁路的标准和软件平台，因此研究制定中国铁路BIM标准十分迫切和重要。建筑领域BIM标准中引用的基础标准是工业基础类（IFC，IndustryFoundationClasses），它是由国际协同联盟(IAI)提出的用于建筑业中不同专业以及同一专业中不同软件之间共享同一数据源，以实现数据共享和交互的标准建筑对象的数据模型标准。而此标准不能涵盖铁路专业领域，铁路BIM标准体系中必须对这些基础标准进行定义和扩充。IFC4基础框架包括领域层、共享层、核心层、资源层四大层，铁路IFC4标准参照自身特点，研究铁路IFC4扩展机制，在资源层、核心层没有扩展，只在领域层的电气领域和建筑控制领域、共享层根据新增和扩展了一些实体。此外，由于缺乏检测、评估、认证铁路四电工程BIM技术、结果的手段，使铁路四电工程BIM模型的创建和应用无法得到进行合规性检查，使BIM技术的研究和应用难以形成良性的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种创建符合铁路四电工程IFC4实体信息和空间位置的方法，实现对IFC实体信息和空间位置进行新增和扩展，为铁路四电工程BIM技术的检测、评估、认证提供支撑。本专利技术所采用的技术方案为：创建符合铁路四电工程IFC4实体信息和空间位置的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：S1.归纳并获取铁路四电工程实体；S2.根据铁路四电工程实体的特征和共性进一步归纳：从功能角度上，划分出了单元实体；从对设备间的空间包含关系上，划分出了容器实体；从工程几何空间特征角度上，划分出了线性实体；S3：定义铁路四电工程实体的类，实体类对应铁路四电工程需求中的每个实体；S4.定义铁路四电工程实体类的属性，实体类的属性分为公有属性、私有属性和受保护属性，对铁路四电工程实体从空间角度，物理连接角度、逻辑连接角度、功能角度四个维度分别对四电工程实体进行分析，获得铁路四电工程实体的主要属性分类；S5.定义铁路四电工程实体之间的关联关系，实体类定义完成后将进一步用通用可视化建模语言UML类图对它们之间的关系进行概念建模；S6.对铁路四电工程IFC4体系架构进行分析，将UML概念模型融入IFC的大框架中；其中容器实体类和IFC4体系架构中IfcDeviceCabinet进行对应，线性实体类和IFC4体系架构中IfcCableSegment进行对应，单元实体根据具体功能属性和IfcFlowController或者IfcFlowTreatmentDevice进行对应；按以上步骤对新增铁路四电工程实体进行分析归类，最终将其进行IFC化，获得IFC铁路四电工程模型。步骤S2中：单元实体为单独完成一项功能的实体，单独对单元实体进行空间位置定义；容器实体内部包含多个单元实体，要获得单元实体的位置时，先对容器实体进行位置以及它们之间关联关系进行描述；线性实体向空间各个方向无限延伸，使用有限的离散点对它空间位置进行描述。步骤S3中，实体类保存在永久存储体中，既包括存储和传递数据的类，还包括操作数据的类。步骤S4中：空间属性用于描述铁路四电工程实体模型所占用的实际空间及在空间中的摆放位置信息；物理属性用于描述铁路四电工程实体间的物理连接信息；功能属性用于描述四电工程实体的功能部分产生作用或影响的空间；系统属性用于描述四电工程实体的功能部分共同作用组成的系统信息。步骤S5中：单元实体与容器实体存在组合关系，单元实体之间存在自关联关系，单元实体与线性实体存在双向关联关系,通过这些关系建立UML概念模型。本专利技术具有以下优点：1、铁路四电工程设备新增和扩展时，可将设备的特点进行分析后进行实体类的归纳，本专利技术将各个实体进行了详细设计和描述，对各个实体属性进行了定义，更易于创建符合铁路四电工程IFC4实体信息和空间位置的实体。2、专利技术中使用UML统一建模语言，针对铁路四电工程的体系结构的整体性和抽象性特点，定义和确定了适合软件体系结构表达与描述，能有效支持所描述系统的分析和验证。3、将铁路四电工程实体采用UML语言进行概念表达，产生的UML模型易于铁路四电工程专业人员理解，从而准确创建符合铁路四电工程IFC4实体信息和空间位置，并应用到实际工程中。4、作为对铁路四电工程BIM验证检测的技术手段，在BIM检测中可以从功能角度、空间包含关系角度、几何空间特征角度对铁路四电实体进行检测，从而确定是否满足IFC4框架。附图说明图1为类图定义格式示意图。图2为单元实体类及属性示意图。图3为容器实体类及属性示意图。图4为线性实体类及属性示意图。图5为整体铁路四电的UML概念模型示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细的说明。中国铁路BIM联盟已经发布了《铁路四电数据存储标准》，标准中已经对铁路四电工程设备的IFC表达进行了描述，但是铁路四电工程设备及构件种类繁多，且每年均有新的设备或者构件出现，本专利技术将铁路四电工程实体先进行抽象分类，再与铁路四电工程设备IFC之间用UML概念模型建立关联关系，从而融入IFC的电气领域框架中的一种方法。为了清晰地描述铁路四电工程实体空间位置以及关联关系，使用通用可视化建模语言UML进行类图设计，类图是面向对象系统建模最重要的基础手段，是用来显示系统中的类、接口以及静态结构和关系的一种概念模型，概念模型是对领域内的需求进行合理的抽象和描述，对铁路四电工程实体进行建模前从不同角度对所关注对象进行分析。从专业层面可以根据《铁路工程信息模型分类和编码标准》将铁路四电工程设备归纳为通信工程、信号工程、电力工程、电气化工程四个专业，根据此标准可的获得全部四电工程实体的元素。为了进一步描述和定义铁路四电工程实体，经过进归纳、分析、抽象后，从功能角度上，划分出了单元实体，单元实体是铁路四电工程主要组成部分，它可以单独完成某一项功能，也可以单独对单元实体进行空间位置定义；从对设备间的空间包含关系上，划分出了容器实体，容器实体内部可以包含多个单元实体，要获得单元实体的位置时，必须先对容器实体进行位置以及它们之间关联关系进行描述；从工程几何空间特征角度上，划分出了线性实体，线性实体特征是可以向空间各个方向无限延伸，需要使用有限的离散点对它空间位置进行描述。单元实体、容器实体、线性实体分类方式可以涵盖铁路四电工程全部实体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.创建符合铁路四电工程IFC4实体信息和空间位置的方法，其特征在于：/n所述方法包括以下步骤：/nS1. 归纳并获取铁路四电工程实体；/nS2. 根据铁路四电工程实体的特征和共性进一步归纳：从功能角度上，划分出了单元实体；从对设备间的空间包含关系上，划分出了容器实体；从工程几何空间特征角度上，划分出了线性实体；/nS3：定义铁路四电工程实体的类，实体类对应铁路四电工程需求中的每个实体；/nS4. 定义铁路四电工程实体类的属性，实体类的属性分为公有属性、私有属性和受保护属性，对铁路四电工程实体从空间角度，物理连接角度、逻辑连接角度、功能角度四个维度分别对四电工程实体进行分析，获得铁路四电工程实体的主要属性分类；/nS5. 定义铁路四电工程实体之间的关联关系，实体类定义完成后将进一步用通用可视化建模语言UML类图对它们之间的关系进行概念建模；/nS6. 对铁路四电工程IFC4体系架构进行分析，将UML概念模型融入IFC的大框架中；其中容器实体类和IFC4体系架构中IfcDeviceCabinet进行对应，线性实体类和IFC4体系架构中IfcCableSegment进行对应，单元实体根据具体功能属性和IfcFlowController 或者IfcFlowTreatmentDevice进行对应；按以上步骤对新增铁路四电工程实体进行分析归类，最终将其进行IFC化，获得IFC铁路四电工程模型。/n...

【技术特征摘要】
1.创建符合铁路四电工程IFC4实体信息和空间位置的方法，其特征在于：
所述方法包括以下步骤：
S1.归纳并获取铁路四电工程实体；
S2.根据铁路四电工程实体的特征和共性进一步归纳：从功能角度上，划分出了单元实体；从对设备间的空间包含关系上，划分出了容器实体；从工程几何空间特征角度上，划分出了线性实体；
S3：定义铁路四电工程实体的类，实体类对应铁路四电工程需求中的每个实体；
S4.定义铁路四电工程实体类的属性，实体类的属性分为公有属性、私有属性和受保护属性，对铁路四电工程实体从空间角度，物理连接角度、逻辑连接角度、功能角度四个维度分别对四电工程实体进行分析，获得铁路四电工程实体的主要属性分类；
S5.定义铁路四电工程实体之间的关联关系，实体类定义完成后将进一步用通用可视化建模语言UML类图对它们之间的关系进行概念建模；
S6.对铁路四电工程IFC4体系架构进行分析，将UML概念模型融入IFC的大框架中；其中容器实体类和IFC4体系架构中IfcDeviceCabinet进行对应，线性实体类和IFC4体系架构中IfcCableSegment进行对应，单元实体根据具体功能属性和IfcFlowController或者IfcFlowTreatmentDevice进行对应；按以上步骤对新增铁路四电工程实体进行分析归类，最终将其进行IFC化，获得IFC铁路四电工程模型。


2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：武文斌，薛东，韩旻志，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61