CN113177715B - 基于bim和gis的市政工程前期规划管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统，包括：WEB客户端和WEB服务端，WEB服务端与WEB客户端通信连接，WEB客户端包括：规划方案展示系统、规划方案比选系统、前期业务展示系统以及证照管理系统，WEB服务端包括：中心服务器、方案配置系统以及成果管理系统，本发明能够实现工程数据的处理、共享和应用，同时，可辅助各参与方对比不同规划方案的合理性、经济性、时效性及对环境的影响性等指标，提高沟通和决策效率。

Description

基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统

技术领域

本发明属于市政工程软件技术领域，具体涉及一种基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统。

背景技术

市政道路是城市道路交通的重要组成部分。前期工作质量的优劣，直接影响工程方案的合理性，以及工程的投资、工期和效益，关系到建设项目的成效，对社会经济的发展也有着重要的影响。市政道路工程前期规划需要对各方多源的相关成果方案进行梳理、分析、借鉴和吸收，以便与上下层规划相互衔接，但目前这部分工作主要是依赖人工方法识别，耗费大量时间与精力，且受人为因素影响较大。另外，现阶段前期研究成果分散在不同部门，存在信息隔离，无共同的信息共享、数据追踪平台与协调机制，数据管理凌乱分散，数据难以得到高效的利用。因此，亟需运用信息化手段提高前期规划管理水平。

在市政工程规划设计工作中，GIS可以应用在规划指标统计、数据分析、城市三维可视化、规划数据管理等方面，BIM可以应用在工程细节表达、业务数据关联展示等方面，两者结合将有力地推动管理的严密性，决策的科学性，规划的合理性和设计的高质量、高效率。目前行业内主要汇报和沟通方式通过平面CAD图纸、PPT、效果图等方式进行，不够真实直观；使用BIM技术也仅限于三维模型展示，最终成果为视频和效果图，没有将BIM技术和前期规划管理和方案要素分析深入结合，实现动态管理和展示互动。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够实现工程数据的处理、共享和应用，方便各参与方对比不同规划方案的合理性、经济性、时效性及对环境的影响性等指标，提高沟通和决策效率的基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统。

本发明提供了一种基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统，其特征在于，包括：

WEB客户端，包括：规划方案展示系统、规划方案比选系统、前期业务展示系统以及证照管理系统，

所述规划方案展示系统集成至少包括BIM模型、倾斜摄影模型、二维规划要素线的二维模型和三位模型数据，用于实现规划设计方案的三维展示，

所述规划方案比选系统用于将方案BIM模型与周边环境模型相结合，

所述前期业务展示系统用于通过挂接业务数据实现方案与规划业务信息的联动与查询，

所述证照管理系统用于实现结构化归档前期规划阶段获批证照，并将该阶段规划方案与证照文件一对一关联；

以及

WEB服务端，与所述WEB客户端通信连接，包括：中心服务器、方案配置系统以及成果管理系统，

所述中心服务器用于接收从所述WEB客户端发送的BIM模型、矢量数据、业务数据，并将接收的BIM模型转化成轻量化展示格式，将矢量坐标点转化为业务标签，

所述方案配置系统用于通过配置模型和规划要素线将设计方案和业务方案保存到所述中心服务器，并通过唯一ID实现数据与业务标签的自动挂接，

所述成果管理系统用于对前期规划阶段涉及的多源异构数据进行结构化管理和归档，完整记录前期规划数据传递过程，并可以查询追溯，能够支持项目动态信息的创建、共享、更新和管理。

进一步，在本发明提供的基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统中，还可以具有这样的特征：所述前期业务展示系统包括：

地块碰撞模块，用于将设计方案与周边环境、要素底版结合，同时展示工程主体范围和规划控制线，统计、定位碰撞地块，并展示地块信息；

土地征拆迁模块，用于分类统计前期规划阶段设计方案需进行征地、借地和拆迁的房屋或土地的信息，多方面展示规划土地征拆方案；

管线搬迁模块，用于集成设计方案以及对应的现状和各阶段管线模型，直观展示管线碰撞关系，分类统计至少包括管线类别、长度和费用的数据，并支持挂接至少包括相关图纸、汇报资料的信息，多角度生动展示管线搬迁方案；

噪声影响模块，用于将环评结论集成展示，点击查询各噪音敏感点的处理方案；

绿化移植模块，用于综合集成绿化移植区域的各种信息，并集成绿化模型，多维度展示绿化方案；以及

交通厅流量模块，用于集成道路工程近、远期交通流量的具体数据，并用流线和移动车辆模型的形式模拟工程交通预期状况，并将设计方案所涉及的交通组织方案匹配的流量集成展示分析，对设计方案的合理性、可操作性进行验证。

进一步，在本发明提供的基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统中，还可以具有这样的特征：所述业务数据包括：地块碰撞、土地征拆迁、管线搬迁、噪声影响、绿化搬迁、交通流量。

进一步，在本发明提供的基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统中，还可以具有这样的特征：所述中心服务器包括：GIS服务、应用服务和数据服务。

本发明的优点如下：

本发明所涉及的基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统，利用BIM、GIS、WEB等信息技术，集成市政道路工程前期规划相关多源异构数据，实现工程数据的处理、共享和应用。同时，可通过本发明的系统辅助各参与方对比不同规划方案的合理性、经济性、时效性及对环境的影响性等指标，提高沟通和决策效率，为市政道路工程前期规划阶段提供一套协同管理和信息化的解决方案。

附图说明

图1是本发明中基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统作具体阐述。

如图1所示，基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统包括：WEB客户端10和WEB服务端20。WEB客户端10和WEB服务端20通信连接。

WEB客户端10包括：规划方案展示系统11、规划方案比选系统12、前期业务展示系统13和证照管理系统14。

规划方案展示系统11集成至少包括BIM模型、倾斜摄影模型、二维规划要素线等的二维模型和三位模型数据。使得规划方案更形象直观，辅助方案决策。具体操作时，通过鼠标的拖拽、点击、滚轮滚动等基本操作就可以实现场景浏览，并且通过模型结构树可以快速点选构件、实现模型的显隐，也可以通过视点定位至特定关注区域，多角度多方位的查看规划方案。

规划方案比选系统12用于将方案BIM模型与周边环境模型相结合。可直观反映各方案与环境融合度，同点快速切换和双屏展示更易于方案之间的比较与选择。针对各方案不同组成的工程类型进行信息分类统计，数据展示与对比更为直接，辅助方案决策。

前期业务展示系统13用于通过挂接业务数据实现方案与规划业务信息的联动与查询。

在本实施例中，前期业务展示系统13包括地块碰撞模块、土地征拆迁模块、管线搬迁模块、噪声影响模块、绿化移植模块以及交通厅流量模块等。

地块碰撞模块将设计方案与周边环境、要素底版结合，同时展示工程主体范围和规划控制线，统计、定位碰撞地块，并展示地类、面积、土地权利人等地块信息。

土地征拆迁模块分类统计前期规划阶段设计方案需进行征地、借地和拆迁的房屋或土地的位置、面积、地类及权利人等信息，多方面展示规划土地征拆方案。

管线搬迁模块集成设计方案以及对应的现状和各阶段管线模型，直观展示管线碰撞关系，分类统计管线类别、长度和费用等数据，并支持挂接相关图纸、汇报资料等信息，多角度生动展示管线搬迁方案。

噪声影响模块将环评结论集成展示，点击查询各噪音敏感点处理方案。

绿化移植模块综合集成绿化移植区域的绿化位置、乔木胸径、绿化面积、处理措施、费用等信息，并集成绿化模型，多维度展示绿化方案。

交通厅流量模块集成道路工程近、远期交通流量的具体数据，并用流线和移动车辆模型的形式模拟工程交通预期状况，并将设计方案所涉及的交通组织方案匹配的流量集成展示分析，对设计方案的合理性、可操作性进行验证。

业务数据包括：地块碰撞、土地征拆迁、管线搬迁、噪声影响、绿化搬迁、交通流量等。前期业务展示系统13用于通过挂接地块碰撞、土地征拆迁、管线搬迁、噪声影响、绿化搬迁、交通流量等业务数据实现方案与规划业务信息的联动与查询。

证照管理系统14用于实现结构化归档前期规划阶段获批证照，并将该阶段规划方案与证照文件一对一关联。通过证照管理系统14可即时查看某项证照批复对规划设计方案产生的影响。配合证照关联方案展示，形象具体的展示出证照所确认的规划内容，同时实现规划方案随证照批复变更情况的动态跟踪和清晰追溯。

WEB服务端20包括：中心服务器21、方案配置系统22和成果管理系统23。

中心服务器21用于接收从WEB客户端10发送的BIM模型、矢量数据、业务数据，并将接收的BIM模型转化成轻量化展示格式，将矢量坐标点转化为业务标签。在本实施例中，中心服务器21包括GIS服务、应用服务和数据服务。

方案配置系统22用于通过配置模型和规划要素线将设计方案和业务方案保存到中心服务器21，以便之后在WEB客户端进行调用，并通过唯一ID实现数据与业务标签的自动挂接，以便WEB客户端的展示查询。

成果管理系统23用于对前期规划阶段涉及的多源异构数据进行结构化管理和归档，完整记录前期规划数据传递过程，并可以查询追溯，能够支持项目动态信息的创建、共享、更新和管理，保持信息的清晰度、一致性。

以下列举本发明的基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统在上海某项目中的应用。截至2021年2月28日，平台工程模型数据量已达1.4GB，周边环境模型2.34GB；平台共管理文件416份；在线管理设计方案25份，业务方案39份；碰撞分析模块分类统计碰撞点90处；土地征拆迁模块整合漕宝路快速路新建工程全线待征地地块33处，合计面积17703平方米，管理待拆迁房屋66栋，合计拆迁面积49249平方米；整合展示12个管线搬迁方案及管线信息；录入统计噪音敏感点24个及其相关整改措施；绿化移植模块整合了全线红线内绿化数据，合计5307平方米，2216棵乔木；并展现全线交通流量近远期预测数据。采用基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统具体操作流程为：

实施人员登入页面后，点击菜单栏的“成果管理”，进入成果管理系统23，在“成果目录分解结构”下可以右击新建子文件夹，也可对文件夹进行修改、删除或权限管理。点击“新建成果”，创建成果目录，而后从本地上传相应成果文件。通过在成果管理系统搭建文件夹及成果目录，实现结构化整理与存储各类文件，且可以通过关键词查询、类型查询等方式进行文件快速查找，便于后续工作有序高效开展。

点击菜单栏“方案管理”进入方案配置系统22，根据配置对象的不同，分为设计方案配置和业务方案配置。在设计方案配置里，将工程模型、周边环境模型、规划控制线等配置成集，对重点关注区域建立标签标注，上传附件，形成一整套可视化多维设计方案，供WEB客户端10进行调用。在业务方案配置里，在设计方案的基础上，增添各业务类型限制边线、业务数据信息等，通过标签名和数据唯一ID的对应，实现批量数据导入。

点击“方案展示”模块进入规划方案展示系统11，通过调取在WEB服务端20方案配置系统22中配置好的设计方案，在三维GIS引擎中进行集成展示。通过鼠标的拖拽、点击、滚轮等基本操作就可以实现场景浏览；可以对重点关注区域建立视口，实现快速定位；也可以通过模型树及单选构件实现模型及构件的显隐；此外展示系统还提供测量、剖切、方向指示标等实用工具，便于多角度观察设计方案。

点击展示窗口的各业务模块，即可进入前期业务展示系统13。系统调取配置好的业务方案及数据，在三维可视化窗口中展现业务关联的模型及控制线，在右侧边栏进行业务数据的分类统计与方案切换；通过点击业务标签或模型，进行特定关注点的业务信息查询。

点击“方案比选”进入规划方案比选系统12，通过节点、阶段筛选选择待比选的设计方案，提交展示。系统将方案模型与周边环境模型相结合，可直观反映各方案与环境融合度，同点双屏展示更易于方案之间的比较与选择，辅助方案决策。

点击“证照管理”进入证照管理系统14，通过列表形式展示当前项目已办理的各类规划证照，可根据节点、阶段、名称等进行证照的搜索与查询，系统通过权限限制的方式支持赋权用户在线查看与下载相应证照。另外，可以点击跳转查看对应设计方案，使证照批复内容更形象化展示。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统，其特征在于，包括：

WEB客户端，包括：规划方案展示系统、规划方案比选系统、前期业务展示系统以及证照管理系统，

所述规划方案展示系统集成至少包括BIM模型、倾斜摄影模型、二维规划要素线的二维模型和三位模型数据，用于实现规划设计方案的三维展示，

所述规划方案比选系统用于将方案BIM模型与周边环境模型相结合，

所述前期业务展示系统用于通过挂接业务数据实现方案与规划业务信息的联动与查询，

所述证照管理系统用于实现结构化归档前期规划阶段获批证照，并将该阶段规划方案与证照文件一对一关联；

以及

WEB服务端，与所述WEB客户端通信连接，包括：中心服务器、方案配置系统以及成果管理系统，

所述中心服务器用于接收从所述WEB客户端发送的BIM模型、矢量数据、业务数据，并将接收的BIM模型转化成轻量化展示格式，将矢量坐标点转化为业务标签，

所述方案配置系统用于通过配置模型和规划要素线将设计方案和业务方案保存到所述中心服务器，并通过唯一ID实现数据与业务标签的自动挂接，

所述成果管理系统用于对前期规划阶段涉及的多源异构数据进行结构化管理和归档，完整记录前期规划数据传递过程，并可以查询追溯，能够支持项目动态信息的创建、共享、更新和管理。

2.根据权利要求1所述的基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统，其特征在于：

所述前期业务展示系统包括：

地块碰撞模块，用于将设计方案与周边环境、要素底版结合，同时展示工程主体范围和规划控制线，统计、定位碰撞地块，并展示地块信息；

土地征拆迁模块，用于分类统计前期规划阶段设计方案需进行征地、借地和拆迁的房屋或土地的信息，多方面展示规划土地征拆方案；

管线搬迁模块，用于集成设计方案以及对应的现状和各阶段管线模型，直观展示管线碰撞关系，分类统计至少包括管线类别、长度和费用的数据，并支持挂接至少包括相关图纸、汇报资料的信息，多角度生动展示管线搬迁方案；

噪声影响模块，用于将环评结论集成展示，点击查询各噪音敏感点的处理方案；

绿化移植模块，用于综合集成绿化移植区域的各种信息，并集成绿化模型，多维度展示绿化方案；以及

交通厅流量模块，用于集成道路工程近、远期交通流量的具体数据，并用流线和移动车辆模型的形式模拟工程交通预期状况，并将设计方案所涉及的交通组织方案匹配的流量集成展示分析，对设计方案的合理性、可操作性进行验证。

3.根据权利要求2所述的基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统，其特征在于：

所述业务数据包括：地块碰撞、土地征拆迁、管线搬迁、噪声影响、绿化搬迁、交通流量。

4.根据权利要求1所述的基于BIM和GIS的市政工程前期规划管理系统，其特征在于：

所述中心服务器包括：GIS服务、应用服务和数据服务。

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