[发明专利]一种基于BIM的轨道交通隧道限界校核方法及系统

说明书

本发明提供一种基于BIM的轨道交通隧道限界校核方法，包括获取隧道中至少一目标限界区域的二维图像，根据三角测距技术检测出当前目标限界区域的实际距离，获取检测限界模型；提取与目标限界区域对应的标准限界区域，根据BIM技术建立标准限界模型；分别在检测限界模型与标准限界模型中提取同一方向上的检测限界与标准限界，换算检测限界与标准限界在同一坐标系的间距，由此判定隧道内该方向上是否存在侵限。本发明通过三角测距技术检测限界使得现场限界数据能够实时准确获取；通过将检测得到的限界数据与BIM模型中建立的标准限界模型进行比较计算，并与安全间隙值相比较，实现了限界数据的实时校核，能够及时准确的判断侵限位置。

技术领域

本发明属于轨道交通限界检测领域，具体涉及一种基于BIM模型(建筑信息模型；英文Building Information Modeling的缩写)的轨道交通隧道限界校核方法及系统。

背景技术

现有技术中，轨道交通的地下工作环境往往比较恶劣，车辆的振动、建筑固件的松动、热胀冷缩都会导致建构筑物变形、设备、管线松动及脱落，限界必须进行经常性测试，以便发现安全隐患，及时整修。当有物体侵入设备限界时，地铁车辆将不能正常运行，严重时将造成运营事故。

目前，在设备限界检测中，用到的方法主要为静态检测法。包括断面检测法及激光雷达检测法。断面检测法的局限性在于检测过程中要求检测车的运行速度很低，无法检测出高速运行状态下的列车振动偏移量的影响。当发生超限情况时，需要立即停车倒车并反复多次，人工标记超限量，浪费了过多的人力资源和物质资源。激光雷达检测法缺点在于首先，激光雷达本身存在系统误差在15mm左右，无法达到精确测量的要求；其次，激光雷达激光扫描光束存在扫描角度间隔，容易造成漏检。最后激光雷达采用的是多脉冲回波测距原理，扫描频率一般在50HZ左右，并不适宜高速、实时检测需求。由于限界变化具有突发性的特点且目前针对目前各种限界检测校核中还缺少高效维护手段，因此，研发一种实时、高速、高精度的限界校核方法，将有助于节省人工、减少开支、提高效率，为城市轨道交通安全维护提供依据，提高地铁运行安全性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于BIM的轨道交通隧道限界校核方法及系统，该方法主要通过使用三角测距对限界的实时测量、使用BIM技术对标准限界模型的重构，并通过限界侵限判定来实现限界的校核的目的。

为实现上述目的，按照本发明第一方面，提供一种基于BIM的轨道交通隧道限界校核方法，包括：

获取所述隧道中至少一目标限界区域的二维图像，根据三角测距技术检测出当前所述目标限界区域的实际距离，获取检测限界模型；

提取与所述目标限界区域对应的标准限界区域，根据BIM技术建立标准限界模型；

分别在所述检测限界模型与标准限界模型中提取同一方向上的检测限界与标准限界，换算所述检测限界与标准限界在同一坐标系的间距，由此判定所述隧道内该方向上是否存在侵限；

其中，所述目标限界区域为根据所述隧道内实时检测的车辆限界、设备限界或建筑限界而形成的区域；所述标准限界区域为根据所述隧道BIM模型中相应车辆限界、设备限界或建筑限界的外廓设计数据而形成的区域。

进一步地，所述分别在所述检测限界模型与标准限界模型中提取同一方向上的检测限界与标准限界包括：

分别在所述检测限界模型与标准限界模型中提取同一位置点作为原点，建立同一X、Y轴方向取向的第一坐标系与第二坐标系；

分别经所述第一坐标系与第二坐标系的原点沿同一方向作参考线，所述参考线与所述第一坐标系中目标限界区域交于A(X1，Y1)点，与所述第二坐标系中标准限界区域交于B(X2，Y2)点。

进一步地，所述换算所述检测限界与标准限界在同一坐标系的间距，由此判定所述隧道内该方向上是否存在侵限包括：