一种基于云GIS的铁路BIM模型管理方法技术

本发明专利技术为一种基于云GIS的铁路BIM模型管理方法，其克服了现有技术中存在的处理效率低、运行速度慢、资源占用率高的问题。本发明专利技术包括以下步骤：(1)收集线路设计资料和基础地理信息数据；(2)基于三维设计软件制作铁路BIM模型；(3)创建铁路工程三维场景，通过云端进行缓存切片，并发布为三维数据服务；(4)搭建云GIS环境，同时集成开发环境和数据库环境；(5)云端批量解析BIM模型，并存储在分布式系统中；(6)搭建基于云GIS的铁路BIM模型管理平台，发布铁路BIM模型数据服务，实现BIM模型的可视化展示与自动化集成。与自动化集成。与自动化集成。

【技术实现步骤摘要】
一种基于云GIS的铁路BIM模型管理方法

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[0001]本专利技术属于铁路BIM
，涉及一种基于云GIS的铁路BIM模型管理方法。

技术介绍
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[0002]以建筑信息模型(BIM)为核心理念的数字化三维技术的出现，给工程建设企业生产及管理效率提升带来新的驱动力。建立以BIM应用为载体的项目信息化，有利于提升项目生产效率、提高建筑质量、缩短工期、降低建造成本等。为适应铁路行业工程建设三维信息化发展需要，中国铁路总公司及中国中铁股份公司积极推进以BIM为核心的三维数字化铁路建设，应用范围涵盖铁路勘测、设计、施工及运营全生命周期。目前铁路BIM模型的管理方法主要基于单机环境进行设计，通常采用在设计软件中安装插件的方式进行BIM模型的格式转换、纹理映射及属性导出等预处理工作，所以每个BIM模型都需要单独处理，无法实现批量计算，而且处理过程中，由于不支持多进程，设计软件常处于“假死”状态，占用了大量的CPU和内存资源。而不同软件公司提供的插件所导出的数据格式均进行了加密，不利于我们进行二次处理和自定义设置，减少了自主可控性。目前铁路BIM模型的缺点主要体现在：
[0003](1)目前BIM的研究工作都是在单机上完成，最大的问题就是处理效率低、运行速度慢，在进行长大线路BIM模型处理时，需要付出巨大的时间代价。
[0004](2)BIM模型的转换、处理、集成需要大量的人工操作配合，包括投影坐标转换、属性赋值、语义提取、纹理映射等工作，无法实现根据线路空间坐标信息进行自动集成。
[0005](3)单机处理BIM模型占用了大量的计算资源，导致计算机系统卡顿，无法完成其他工作，降低了工作效率。
[0006](4)插件方式导出的数据均经过加密处理，无法实现自定义设置和二次加工。

技术实现思路
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[0007]本专利技术的目的在于提供一种基于云GIS的铁路BIM模型管理方法，其克服了现有技术中存在的处理效率低、运行速度慢、资源占用率高的问题，本专利技术通过结合云GIS技术，搭建云环境，实现铁路BIM模型的云端自动化高效处理、集成和展示，使铁路BIM模型的管理具有自主可控性。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0009]一种基于云GIS的铁路BIM模型管理方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0010](1)收集线路设计资料和基础地理信息数据；
[0011](2)基于三维设计软件制作铁路BIM模型；
[0012](3)创建铁路工程三维场景，通过云端进行缓存切片，并发布为三维数据服务；
[0013](4)搭建云GIS环境，同时集成开发环境和数据库环境；
[0014](5)云端批量解析BIM模型，并存储在分布式系统中；
[0015](6)搭建基于云GIS的铁路BIM模型管理平台，发布铁路BIM模型数据服务，实现BIM模型的可视化展示与自动化集成。
[0016]步骤(1)中，线路设计资料包括线路中线、线路三维线条、分带投影参数、工点设计表和线路参数mdb数据库。其中投影分带信息包括中央子午线、投影面海拔高、大地高、高程异常、分界里程范围、起终点投影变形值与最大值；工点设计表包括工点里程、名称。
[0017]步骤(1)中，基础地理信息数据包括不同比例尺的地形图、多分辨率的影像数据、多尺度的数字高程模型数据、行政区划矢量数据、交通水系矢量数据、环保区域矢量数据、不同精度的倾斜实景三维数据。
[0018]步骤(2)中，铁路BIM模型包括桥梁、隧道、站场、路基、轨道、接触网、变电站、通信信号设备及地质模型。
[0019]步骤(2)中，铁路BIM模型按照专业进行划分，不同专业下按照里程进行统计，并以3DTiles格式进行存储。
[0020]步骤(3)中，创建铁路三维场景是将DEM、DOM、地形图、矢量数据和倾斜实景三维模型导入同一个三维球面场景中，其中多分辨率的影像包括0.5米分辨率的DOM、2米分辨率的DOM及30米分辨率的公共卫星影像；多尺度的数字高程模型包括5米格网的DEM、2.5米格网的DEM及25米格网的DEM；地形图以1:10000、1:5000、1:2000比例尺为主；矢量数据包括行政区划、交通、水系和铁路三维线路数据及各个工点的名称标注点数据。
[0021]步骤(3)中，切片缓存是将DEM、DOM通过空间索引建立分层的金字塔结构并进行切片，通过云端形成切片缓存数据服务，并以REST方式提供服务，其中影像瓦片分块大小为256*256像素，采用PNG格式。
[0022]步骤(4)中，搭建云GIS环境包括基础实施件环境、开发环境和数据存储环境，通过将大量的软硬件资源和数据库存储资源形成一个巨大的资源池，为云GIS提供存储与资源动态分配；其中基础设施环境包括服务器、虚拟机、网络硬件、存储空间和其他基本云端计算资源，形成资源可以动态分配的云计算环境；开发环境包括三维设计软件的二次开发包、JDK、Cesium、Spring、Vue；数据存储环境包括分布式文件系统和空间数据库。
[0023]步骤(5)中，云端BIM模型解析包括BIM模型格式转换、投影变换、属性信息提取、纹理信息提取、三角面优化、数据存储；在BIM模型批量处理的过程中，需要大量计算资源的处理步骤，通过云GIS池化后的资源进行动态分配。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有的优点和效果如下：
[0025](1)本专利技术减少客户端的操作和工作量，实现了BIM模型云端自动处理、集成和展示；
[0026](2)本专利技术云端高效并行运算的铁路工程BIM模型处理方法，通过高并发和集中计算，快速完成BIM模型的批量处理，解决单机计算瓶颈问题；
[0027](3)本专利技术通用性强，适用于所有铁路BIM模型；
[0028](4)本专利技术实现了BIM模型数据的自主可控性和二次加工。
附图说明：
[0029]图1为本专利技术基于云GIS的铁路BIM模型管理方法的流程图。
具体实施方式：
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]参见图1，本专利技术为一种基于云GIS的铁路BIM模型管理方法，由以下步骤实现：
[0032](1)收集线路设计资料和基础地理信息数据；
[0033]所述的线路设计资料主要包括线路中线、线路三维线条、分带投影参数、工点设计表和线路参数mdb数据库。其中投影分带信息主要包括中央子午线、投影面海拔高、大地高、高程异常、分界里程范围、起终点投影变形值与最大值；工点设计表包括工点里程、名称。
[0034]所述的基础地理信息数据包括不同比例尺的地形图、多分辨率的影像数据、多尺度的数字高程模型数据、行政区划矢量数据、交通水系矢量数据、环保区域矢量数据、不同精度的倾斜实景三维数据。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于云GIS的铁路BIM模型管理方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)收集线路设计资料和基础地理信息数据；(2)基于三维设计软件制作铁路BIM模型；(3)创建铁路工程三维场景，通过云端进行缓存切片，并发布为三维数据服务；(4)搭建云GIS环境，同时集成开发环境和数据库环境；(5)云端批量解析BIM模型，并存储在分布式系统中；(6)搭建基于云GIS的铁路BIM模型管理平台，发布铁路BIM模型数据服务，实现BIM模型的可视化展示与自动化集成。2.根据权利要求1所述的一种基于云GIS的铁路BIM模型管理方法，其特征在于：步骤(1)中，线路设计资料包括线路中线、线路三维线条、分带投影参数、工点设计表和线路参数mdb数据库。其中投影分带信息包括中央子午线、投影面海拔高、大地高、高程异常、分界里程范围、起终点投影变形值与最大值；工点设计表包括工点里程、名称。3.根据权利要求1所述的一种基于云GIS的铁路BIM模型管理方法，其特征在于：步骤(1)中，基础地理信息数据包括不同比例尺的地形图、多分辨率的影像数据、多尺度的数字高程模型数据、行政区划矢量数据、交通水系矢量数据、环保区域矢量数据、不同精度的倾斜实景三维数据。4.根据权利要求1所述的一种基于云GIS的铁路BIM模型管理方法，其特征在于：步骤(2)中，铁路BIM模型包括桥梁、隧道、站场、路基、轨道、接触网、变电站、通信信号设备及地质模型。5.根据权利要求1所述的一种基于云GIS的铁路BIM模型管理方法，其特征在于：步骤(2)中，铁路BIM模型按照专业进行划分，不同专业下按照里程进行统计，并以3DTiles格式进行存储。6.根据权利要求1所述的一种基于云GIS的铁路BIM模型管理方法，其特征在于：步骤(3)中，创建铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：石硕，武瑞宏，袁永信，
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：