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基于多导线的路基BIM模型联动更新方法.pdf
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1、JOURNALOFRAILWAYENGINEERINGSOCIETY第8 期(总2 99)Aug3.2023NO.8(Ser.299)程道铁2023年8 月报学文章编号:1 0 0 6-2 1 0 6(2 0 2 3)0 8-0 0 40-0 4基于多导线的路基BIM模型联动更新方法张协崇米米(中铁第四勘察设计院集团有限公司,立武汉 43 0 0 6 3)摘要:研究目的:针对路基工程与地形地质强相关,构件多样化、离散化且空间关系复杂等特点,导致路基模型联动更新难,复杂工点BIM设计效率低、精度欠佳等难题,因此本文旨在研究一种适用于路基模型联动更新的方法。研究结论:(1)建立了路基BIM设计软件
2、技术框架,提出了“基于多导线的路基BIM模型联动更新方法”,通过三维空间中多根有序的导线建立路基线构件间的联动更新机制;(2)基于MicroStation平台二次开发验证,该方法契合路基工程特点,实现了路基模型自动化的联动更新,极大提高了复杂工点BIM设计效率和精度;(3)本研究成果在长赣铁路项目中进行了验证与应用,满足BIM正向设计要求,可在铁路路基BIM设计中进行推广应用关键词:路基设计;多导线;联动更新;BIM中图分类号:U213.1文献标识码:ALinkage Update Method of Subgrade BIM Models Based on Multiple GuideLin
3、esZHANG Xiechong(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.Ltd,Wuhan,Hubei 430063,China)Abstract:Research purposes:Subgrade engineering has the characteristics of strong correlation with topographic andgeologic conditions,various and discrete components and complex spatial relationships,which
4、result in the difficulties ofhard linkage update of subgrade models,low efficiency and poor accuracy of BIM design for complex work points.Therefore,this paper aims to study a method suitable for subgrade model linkage update.Research conclusions:(1)Technology architecture of subgrade BIM design sys
5、tem is built,the linkage update methodof subgrade BIM models based on multiple guide lines is proposed,which builds linkage update mechanism with multipleordered guide lines in three-dimensional space.(2)Based on the secondary development and verification ofMicroStation plaform,the method fits the f
6、eatures of subgrade engineering,realizes automatic linkage update ofsubgrade models,and greatly improves efficiency and accuracy of complex work points BIM design.(3)The researchresults have been verified and applied on the Changsha-Ganzhou Railway,which meet the request of BIM forwarddesign,and can
7、 be promoted and applied in the BIM design of railway subgrade.Key words:subgrade design;multiple guide lines;linkage update;BIM1研究背景在高速铁路和数字化技术快速发展的推动下,我国已全面启动数字化、智能化高铁建设。受益于三维地理信息、人工智能、物联网等新技术的发展,铁路工程逐渐由传统二维设计向二三维一体化设计转变,这米收稿日期:2 0 2 3-0 4-2 1基金项目:国家重点研发计划资助(2 0 2 1 YFB2600404);中国铁建股份有限公司科技重大专项(2
8、0 2 2 A02)*作者简介:张协崇,1 98 5年出生,男,高级工程师。张协崇:基于多导线的路基BIM模型联动更新方法第8 期41也是数字化设计的一个重要发展方向。铁路行业、公路行业多采用Civil3D或OpenRoadDesign等软件开展路基工程三维建模1-3 ,这些软件多采用“特征断面放样法”创建路基工程模型,先建立具备逻辑关系的横断面模板,再将其沿线路放样扫掠创建出路基填挖体、边坡防护、支挡结构、排水沟等路基工程模型。此方法无法满足路基三维正向设计的需要,体现在:第一,无法创建锚杆锚索、桩板墙等离散型模型;第二,复杂的路基工程,需要构建非常多的横断面模板,建模效率极低;第三,设计过
9、程需要频繁交互修改并联动更新,此方法难以满足。针对路基工程与地形地质条件强相关,构件多样化、离散化,构件间关系复杂特点,引起路基数字化模型联动更新难的问题,本文建立了路基BIM设计软件技术框架,提出了“基于多导线的路基BIM模型联动更新方法”,通过三维空间中多根有序的导线建立路基构件间的联动更新机制,突破了复杂工点设计效率低、精度欠佳等技术瓶颈,实现精细化的路基三维设计。2路基BIM设计软件技术框架路基研发项目组结合历年来路基设计工程实例和经验积累,深人研究路基设计的需求,建立了由数据层、技术层、功能层组成的三维路基设计软件的技术框架(图1)。基于铁路BIM联盟系列标准,研究编制企业BIM数据
10、标准,建立一套标准化的设计数据。基于Bentley的几何建模、扩展属性等基本技术,研究工程措施实体定义方法4 及路基工程参数化BIM正向设计技术;深入分析历年来铁路项目所积累的路基设计原则,研究基于地形、地质模型的路基方案自动确定和智能建模技术;研究路基各种构件间空间关系与联动更新机制,探索复杂路基的精细化设计技术。以数据层、技术层为支撑,研发路基结构检算、三维建模与设计、数量计算与二维出图等功能,实现便捷的三维路基正向设计。路基BIM设计软件功能层路基结构路基本体设计地基处理设计数量计算其他成果检算分析边坡设计支挡设计排水设计二维图纸生成技术层工程措施实体设计原则基于多导线定义方法驱动建模联
11、动更新数据层铁路BIM联盟标准化的路基企业BIM数据标准系列标准构件数据图1路基BIM设计软件技术框架本文将重点介绍技术框架的关键技术之一基于多导线的路基BIM模型联动更新方法(以下简称“多导线方法”)。3定义与性质多导线方法中涉及线路(路线)、点构件、线构件、导线、多导线等概念。线路(路线):指铁路线路、公路路线等线性工程的路线。它是路基工程的里程系统,也是路基工程构件的里程定位系统。单体构件:以局部直角坐标系为基准构建自身三维模型的构件,简称为点构件。线分布构件:以一根导线为基准线,构建自身三维模型的构件,简称为线构件。这根导线称之为该线构件的父导线。线构件关键属性:一是是否输出控制点,是
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