CN111581691A - 一种基于bim模型的公路桥梁ebs自动编码方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于BIM模型的公路桥梁EBS自动编码方法，包括如下步骤：制定EBS编码规则，采用多级代码对桥梁构件最小单元进行编码，所述多级代码包括采用组合码编码方式的整体分类代码、构件分类代码和实例代码；根据EBS编码规则将项目所有桥梁在路线设计线上进行定位，标记每座桥的起始位置和结束位置；根据EBS编码规则创建参数化的构件类型标准族模型，并给所述标准族配置对应所述构件分类代码所表示的中文意义的族名称参数；将各类构件标准族模型基于设计图纸进行组合建模，基于所述桥梁设计线模型定义各类构件类型标准族的设计排布规则，形成构件设计线；建模完成后，基于预设逻辑生成构件的EBS编码。

Description

一种基于BIM模型的公路桥梁EBS自动编码方法

技术领域

本发明涉及公路桥梁在施工、运维阶段的信息化应用，具体涉及公路桥梁的构件编码规则和自动编码方法。

背景技术

建筑信息模型，即Building Information Modeling，简称BIM，是包含了设施所有信息的数字化的电子模型，是设施的虚拟代替物，是设施信息共享的知识资源，为决策提供可靠依据。目前BIM技术成为土木行业的热门研究领域，但是桥梁工程领域的BIM技术标准等的不完善限制了BIM在桥梁工程领域的应用。

近年，基于BIM的项目管理平台逐步发展为提高工程项目管理水平的重要手段，但建模软件如何快速命名、编码导入BIM平台中实现有效的数据识别与关联，是目前BIM平台应用需要解决的首要问题。

中国专利CN 110647638 A公开了一种基于BIM信息的桥梁构件分类编码方法，能够根据构件的几何信息、非几何信息筛选出同一种类型构件，对同一种类型构件自动批量进行EBS(engineering breakdown structure，工程实体分解结构)编码，避免了人工逐个手动输入较长的编码参数出现错误的情况。然而，该方法仍然有如下缺陷：1)根据BIM模型的几何信息和非几何信息属性定义构件类型，不同类型需要定义特定判定条件，效率较低；2)各类构件的EBS编码通过对应承台的位置关系进行编码容易出错，特别是对于没有承台的桩柱式桥梁，此方法适用性一般；3)该方法可适用的桥梁类型单一，遇到特殊桥梁，编码规则可能不适用4)先建模，再根据标准编码，模型和编码可能存在不匹配。

中国专利CN109033654 A也公开了一种基于IFD的桥梁工程构件分类与编码方法，能够基于IFD的桥梁工程构件分类与编码方法实现桥梁工程构件的信息共享与传递以及桥梁工程构件的快速检索，实现桥梁工程构件的唯一确认。但该方法也存在如下缺陷：1)该方法通过构件类型与构件位置信息定义编码规则，但是只定义了编码，编码与BIM模型的匹配度没有保障，存在模型构件找不到对应编码规则的情况；2)如何将编码赋予模型的方法没有阐述，若人工手动填写编码，效率低下，误操作风险极大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于BIM模型，EBS编码逻辑符合工程实际、适用性强，能够快速准确高效对构件的IFD分类进行编码，实现对公路全线的所有桥梁进行信息化管理的公路桥梁EBS自动编码方法。

本发明采用如下技术方案实现其技术目的：

一种基于BIM模型的公路桥梁EBS自动编码方法，包括如下步骤：

S1、制定EBS编码规则：基于项目施工/运维过程中对桥梁实体构件管理的精细度分析，采用多级代码对桥梁构件最小单元进行编码，所述多级代码包括采用组合码编码方式的整体分类代码、构件分类代码和实例代码；

S2、根据EBS编码规则将项目所有桥梁在路线设计线上进行定位，标记每座桥的起始位置和结束位置；

S3、根据EBS编码规则创建参数化的构件类型标准族模型，并给所述标准族配置对应所述构件分类代码所表示的中文意义的族名称参数；

S4、将各类构件标准族模型基于设计图纸进行组合建模，基于所述桥梁设计线模型定义各类构件类型标准族的设计排布规则，形成构件设计线；

S5、建模完成后，基于预设逻辑生成构件的EBS编码。

在一种实施例中，所述多级代码为八级代码，前四级为整体分类代码，用于表征构件所在桥梁的整体分类；第五第六两级为构件分类代码，用于表征构件属于构件分类中的哪一类；第七第八两级为实例代码，用于表征最小构件单元的具体部位。

在一种实施例中，所述整体分类代码包括项目代码、标段代码、桥型代码和桥梁代码四级代码，其中第一级项目代码根据项目情况使用字母代表项目缩写，其余三级代码均采用若干个字符的数字代码表达。

在一种实施例中，第二级标段代码设置为与公路项目施工发包一致，发包方未对标段进行排序的，按里程桩从小到大排序；第三级桥梁类型代码描述桥梁结构类型，不同结构类型对应不同的类型分类代码；第四级代码表征某座桥梁整体，编号以里程桩从小到大排序，互通初桥梁先主线后匝道。

在一种实施例中，所述构件分类编码与所述桥型代码关联，基于不同桥梁类型配置不同的构件分类编码；第五第六两级代码分别用于表征桥梁的结构部位划分和构件类型，且第六级代码明确配置有代码对应的中文意义。

在一种实施例中，所述实例代码用于在所述构件分类编码基础上对桥梁构件进行进一步细分编码；其中，第八级代码用于区分在第七级代码下仍存在多个最小构件单元的情况；若第七级代码下只有一个最小结构单元，则第八级用预定符号补齐。

进一步的，步骤S4中，所述设计排布规则包括：

每一类构件标准族根据对应的构件设计线排布；

图纸没有定义排布顺序的，遵循如下原则：与桥梁设计线平行排布的，按里程桩从小到大方向顺序排序；与桥梁设计线垂直排布的，顺里程桩小往大方向从左到右顺序排序；竖直排布的，从下往上排序；成环形排布的，按顺时针排序。

进一步的，每一类构件的构件设计线仅与路线设计线关联，不同构件之间彼此互不关联。

进一步的，步骤S5具体包括：

S51、识别桥梁构件所在的路线设计线范围，获取构件所属项目名称、标段编号、桥梁类型和桥梁名称信息，完成所述整体分类代码的编码；

S52、识别构件类型标准族的族名称，获取构件部位和结构类型信息，完成所述构件分类代码的编码；

S53、将类型构件标准族按照构件设计线完成排布，获取构件具体位置信息，完成所述实例代码的编码。

本发明的公路桥梁EBS自动编码方法，相比现有技术具有如下优点：

第一，在建模过程中对构件标准族模型添加“族名称”属性，能够通过“构件的名称”信息自动检索EBS编码规则中此类构件族名称对应的编码，进而自动生成EBS内的构件分类代码(第五级与第六级代码)，减少了逻辑判断，高效准确。

第二，以路线设计线为参照，为每一类构件创建用于确定EBS编码中第七级和第八级实例代码所需的构件设计线，各构件的位置排序由构件设计线决定，构件设计线仅与路线设计线关联，不同构件之间互不关联，某一个构件的排布不再受限于其他类型构件，具有更加广泛的适用性。

第三，本EBS自动编码方法可针对项目全线的各种类型桥梁，一次性完成编码工作，而不需要将不同类型的桥梁分类，分别根据不同的EBS规则编码，提高了工作效率；

第四，公路项目中存在多座桥梁，多个施工标段，在施工和运维管理过程中，管理对象是针对全线桥梁而非一座桥梁。本发明方法的EBS编码规则中增加了标段、单体桥梁的字段，可确保在施工、运维过程中同时对多座桥梁进行信息检索和信息管理。

附图说明

图1为本发明实施例的EBS编码规则示意图。

图2为采用本发明的EBS编码规则对桥梁构建进行编码的具体实例。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明提供了一种基于BIM模型的公路桥梁EBS自动编码方法，其包括一套公路桥梁的EBS编码规则，用以定义模型属性和编码字符之间的关联关系；同时包括一种与所述EBS编码规则配套的自动化的编码方法，能够在建模过程中自动完成模型构件的编码工作。

下面结合具体实施例对本发明的EBS自动编码方法作进一步详细说明。

本实施例中，EBS编码规则基于公路项目施工过程、运维过程中对桥梁实体构件管理的精细度分析，采用8级代码对桥梁构件最小单元进行编码。如图1所示，8级代码采用组合码编码方式，前四级为整体分类代码，用于表征构件所在桥梁的整体分类，如某座完整的桥梁；第五第六两级为构件分类代码，用于表征构件属于构件分类中的哪一类；第七第八两级为实例代码，用于表征最小构件单元的具体部位。

具体来讲，整体分类代码分别用项目代码、标段代码、桥型代码、桥梁代码来描述。除第一级项目代码可根据项目情况使用字母代表项目缩写外，其余三级代码均采用2个字符的数字代码表达。第二级标段代码与公路项目施工发包一致，发包方未对标段进行排序的，按里程桩从小到大排序；第三级桥梁类型代码描述桥梁结构类型，不同结构类型对应不同的类型分类代码，本级桥梁类型分为梁式桥、斜拉桥、悬索桥、拱桥，编号按此顺序排序；第四级代码表征某座桥梁整体，编号以里程桩从小到大排序，互通初桥梁先主线后匝道。

比如，某个构件根据构件设计线排布后，处于路线设计线某个桩号处，该桩号在某某桥的桩号区间内，即可获取该构件的项目信息、标段信息、桥型信息、桥梁名称，生成该构件的前四级代码；

构件分类编码与第三级桥梁类型关联，不同类型的构件分类编码不同。

以梁式桥为例，构件分类编码由两级编码组成，分别表征桥梁的结构部位划分和构件类型，均为两位数字代码。梁式桥第五级描述结构部位，共分为上部结构、下部结构、基础结构三类。再以基础结构为例，第六级构件类型又分为扩大基础、桩基、沉井基础、沉箱基础、承台、地系梁、防撞桩等，由于第六级构件类型数量较多，本发明的EBS编码标准对第六级编码对象未进行穷举，如有未定义的构件类型，可顺序补齐。需要特别注意的是，第六级编码要明确规定每一个代码对应的中文意义，以满足模型自动编码方法的技术要求。

再以斜拉桥为例，斜拉桥第五级表征桥梁的结构部位划分，分为主塔结构、主梁结构、基础结构、拉索结构四类。再以主梁结构为例，考虑斜拉桥主梁安装需要左右对称交替安装，第六级构件类型又分为1号主塔的小里程侧主梁、1号主塔大里程侧主梁、2号主塔的小里程侧主梁、2号主塔大里程侧主梁、合拢段。

实例编码在构件分类编码基础上细分，以梁式桥基础结构为例，第七级代码描述桩基属于第几个桥墩，考虑特大桥等长度较长的桥梁情况，本级编码采用三级数字编码，桥头桥台编号为000，桥墩按里程桩号从小到大顺序排列，翘尾桥台编号为最后桥墩编号加1。以斜拉桥主梁结构为例，第七级代码描述主梁节段的位置，编号按离主塔的距离从小到大排列，本级编码采用三级数字编码，离主塔最近的节段为001。第八级代码用于区分在第七级编码下仍存在多个最小构件单元的情况，确保任意两个最小结构单元的编码不重复。若第七级下只有一个最小结构单元，则第八级用“XX”补齐。

本实施例中，还包括与EBS编码规则配套的模型自动编码方法，以在建模过程中对模型构件进行参数设置，从而自动生成EBS编码。具体实现方式如下：

根据EBS编码规则将项目所有桥梁在路线设计线上进行定位，标记每座桥的起始位置和结束位置。具体的，在项目全线的路线设计线上，标记每座桥梁的起始桩号和终止桩号，便于在某座桥区间内的构件获取整体分类代码信息。

再根据EBS编码规则的第六级创建参数化的构件类型标准族模型，标准族需创建“族名称”参数，设置为对应的第六级EBS编码所表示的中文意义。具体的，标准构件模型可以根据项目中具体情况调整参数，最终形成一系列由该标准构件模型衍生而来的同一类模型构件，这些构件称之为该标准构件模型的族，即标准族模型。

所述的标准族模型需要配置对应所述构件分类代码所表示的中文意义的族名称参数。例如桩基构件标准族则将“族名称”参数定义为“桩基”。

将各类构件标准族模型基于设计图纸进行组合，即建模过程。建模过程中，基于桥梁设计线定义各类构件类型标准族的设计排布规则，这里称之“构件设计线”。构件设计线用于描述某一类构件的设计排布规则，每一类构件的构件设计线根据设计图纸规则生成，且仅与路线设计线关联，不同构件之间彼此互不关联。每一类构件标准族根据对应的构件设计线按照设计图纸排布。图纸没有定义排布顺序的，遵循几个默认原则：与桥梁设计线平行排布的，按里程桩从小到大方向顺序排序；与桥梁设计线垂直排布的，顺里程桩小往大方向从左到右顺序排序；竖直排布的，从下往上排序；成环形排布的，按顺时针排序。

如图2(a)、(b)所示为采用本发明的EBS编码规则对桥梁构建进行编码的具体实例。根据本发明的EBS编码规则，WR项目01标某某桥(梁式桥)基础结构的1号桥墩承台编码为WR-01-20-01-03-30-001-XX；WR项目01标某某桥(斜拉桥)主梁结构1号主塔小里程测第一块主梁节段编码为WR-01-30-01-01-01-001-XX。

完成上述操作后，模型建模完成。完成建模后，构件的EBS编码根据以下逻辑生成：

1、识别“桥梁设计线”，获取构件所属项目名称、标段编号、桥梁类型、桥梁名称信息，完成EBS编码中整体分类代码(第一级至第四级)的编码；

2、识别构件类型标准族的“族名称”，获取构件部位、结构类型信息，完成EBS编码中构件分类代码(第五级和第六级)的编码；

3、类型构件标准族按照“构件设计线”完成排布后，获取构件具体位置信息，完成EBS编码中实例代码(第七级和第八级)的编码。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于BIM模型的公路桥梁EBS自动编码方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、制定EBS编码规则：采用多级代码对桥梁构件最小单元进行编码，所述多级代码包括采用组合码编码方式的整体分类代码、构件分类代码和实例代码；

S2、根据EBS编码规则将项目所有桥梁在路线设计线上进行定位，标记每座桥的起始位置和结束位置；

S3、根据EBS编码规则创建参数化的构件类型标准族模型，并给所述标准族配置对应所述构件分类代码所表示的中文意义的族名称参数；

S4、将各类构件标准族模型基于设计图纸进行组合建模，基于所述路线设计线模型定义各类构件类型标准族的设计排布规则，形成构件设计线；

S5、建模完成后，基于预设逻辑生成构件的EBS编码。

2.如权利要求1所述的公路桥梁EBS自动编码方法，其特征在于，所述多级代码为八级代码，前四级为整体分类代码，用于表征构件所在桥梁的整体分类；第五、第六两级为构件分类代码，用于表征构件属于构件分类中的哪一类；第七、第八两级为实例代码，用于表征最小构件单元的具体部位。

3.如权利要求2所述的公路桥梁EBS自动编码方法，其特征在于，所述整体分类代码包括项目代码、标段代码、桥型代码和桥梁代码四级代码，其中第一级项目代码根据项目情况使用字母代表项目缩写，其余三级代码均采用若干个字符的数字代码表达。

4.如权利要求3所述的公路桥梁EBS自动编码方法，其特征在于，第二级标段代码设置为与公路项目施工发包一致，发包方未对标段进行排序的，按里程桩从小到大排序；第三级桥梁类型代码描述桥梁结构类型，不同结构类型对应不同的类型分类代码；第四级代码表征某座桥梁整体，编号以里程桩从小到大排序，互通处桥梁先主线后匝道。

5.如权利要求3所述的公路桥梁EBS自动编码方法，其特征在于，所述构件分类代码与所述桥型代码关联，基于不同桥梁类型配置不同的构件分类代码；第五、第六两级代码分别用于表征桥梁的结构部位划分和构件类型，且第六级代码明确配置有代码对应的中文意义。

6.如权利要求5所述的公路桥梁EBS自动编码方法，其特征在于，所述实例代码用于在所述构件分类编码基础上对桥梁构件进行进一步细分编码；其中，第八级代码用于区分在第七级代码下仍存在多个最小构件单元的情况；若第七级代码下只有一个最小结构单元，则第八级用预定符号补齐。

7.如权利要求1-6任一项所述的公路桥梁EBS自动编码方法，其特征在于，

步骤S4中，所述设计排布规则包括：

每一类构件标准族根据对应的构件设计线按照设计图纸排布；

图纸没有定义排布顺序的，遵循如下原则：与路线设计线平行排布的，按里程桩从小到大方向顺序排序；与路线设计线垂直排布的，顺里程桩小往大方向从左到右顺序排序；竖直排布的，从下往上排序；成环形排布的，按顺时针排序。

8.如权利要求7所述的公路桥梁EBS自动编码方法，其特征在于，每一类构件的构件设计线仅与路线设计线关联，不同构件之间彼此互不关联。

9.如权利要求7所述的公路桥梁EBS自动编码方法，其特征在于，步骤S5具体包括：

S51、识别桥梁构件所在的路线设计线范围，获取构件所属项目名称、标段编号、桥梁类型和桥梁名称信息，完成所述整体分类代码的编码；

S52、识别构件类型标准族的族名称，获取构件部位和结构类型信息，完成所述构件分类代码的编码；

S53、将类型构件标准族按照构件设计线完成排布，获取构件具体位置信息，完成所述实例代码的编码。

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