[发明专利]盾构隧道BIM参数化建模与轻量化处理方法

说明书

本发明公开了盾构隧道BIM参数化建模与轻量化处理方法，首先建立REVIT隧道族库模型，然后将REVIT隧道族库模型进行参数化处理，对隧道中心线坐标进行坐标转换，将城建坐标系转换为WGS84坐标系，再将REVIT隧道族库模型通过算法转换为WebGL模型，并进行轻量化处理，对管片自定义参数进行保留，最终将生成的隧道整体轻量化信息模型导入平台应用，展现管片参数。该盾构隧道BIM参数化建模与轻量化处理方法，在保留管片编号、环号等属性参数的基础上，使隧道整体模型达到轻量化标准，满足应用需求，并能在浏览器以及移动端上流畅运行，有效的解决隧道模型过大造成的系统运行不畅的问题。

技术领域

本发明涉及盾构施工安全风险管理技术领域，具体涉及盾构隧道BIM参数化建模与轻量化处理方法。

背景技术

近年来地下空间开发迅猛发展，在地铁施工领域，盾构施工技术在隧道区间施工过程中得到广泛应用，面对日益繁重的地铁工程建设任务及复杂多变的工程施工风险，探索研发科学、有效的盾构施工安全、质量监控管理技术手段与方法，已成为地铁隧道工程建设日常管理工作的当务之急。

隧道施工项目中，隧道每环由固定数量管片组成，每片管片包含相关参数化信息，因此造成隧道整体原始模型文件过大，模型导入平台后，受浏览器缓存限制，造成用户浏览卡顿甚至浏览器崩溃，更无法支撑移动端级别应用，大大降低工作效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供盾构隧道BIM参数化建模与轻量化处理方法，在保留管片编号、环号等属性参数的基础上，使隧道整体模型达到轻量化标准，满足应用需求，能在浏览器以及移动端上流畅运行，有效的解决隧道模型过大造成的系统运行不畅等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了盾构隧道BIM参数化建模与轻量化处理方法，包括该方法包括以下步骤：

(1)建立REVIT隧道族库模型；

(2)将REVIT隧道族库模型进行参数化处理；

(3)对隧道中心线坐标进行坐标转换，将城建坐标系转换为WGS84坐标系；

(4)将REVIT隧道族库模型通过算法转换为WebGL模型，并进行轻量化处理；

(5)将生成的隧道整体轻量化信息模型导入平台应用。

所述步骤(1)中REVIT隧道族库模型建立过程涉及的参数来源包括隧道中心线、隧道管片(顶片1片、邻片2片以及标准片5片)、路基、铁轨、二衬、口子件等。

所述步骤(2)中的参数化处理主要包括管片命名标号参数化和管片旋转角度参数化，所述管片命名编号参数化是对管片进行编号，在管片模型中预置一个参数，标记管片名称；所述管片旋转角度参数化是根据设计图纸，对管片旋转角度进行定义。

所述步骤(3)中城建坐标系与WGS84坐标系之间的坐标转化，采用布尔莎模型进行。该转换利用3个以上同时具有WGS84直角坐标和城建坐标直角坐标的点位，通过布尔莎模型进行计算，推算WGS84与地方椭球之间的平移参数；利用地图投影应用于WGS84坐标点确定二维转换参数，建立高程插值模型，最终实现两个坐标系之间的转换。

所述步骤(4)中的轻量化处理主要包括管片参数轻量化和旋转参数轻量化。轻量化工具采用C#语言基于Revit进行二次开发，集成了Revit提供的API。通过Revit建模后，调用插件一键生成平台需要的WebGL数据模型。工作流程为：首先在Revit中新建一个项目，打开轻量化插件，导入族库，配置生成参数，然后将生成的轻量化模型导入平台。

所述管片参数轻量化处理过程为：对管片参数进行提取，按照命名规则对每一个管片进行命名编号；然后根据命名规则，通过算法自动生成所有管片编号。

所述的命名规则为：项目名称-施工类型-标段编号-环号-管片编号。