CN113190903A - 一种车库设计方法和云计算系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车库设计方法和云计算系统，通过该车库设计方法，建筑设计师仅需提供初步的总平面图纸信息、项目信息，全程由系统自动生成车库方案图纸，过程中基本无交互操作；车库设计云计算系统为囊括文件上传、分析、写入、下载等的云计算系统，应用于上述车库设计方法，能实现在总平面图纸有成果的情况下，按规范要求标准，即时通过云计算生成地下车库方案深度的图纸；在经济效益、图纸质量方面都能在每次成图时达到更好的状态；全程由系统自动分析、计算、决策，并生成经济效益较高的方案CAD图纸。

Description

一种车库设计方法和云计算系统

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，尤其涉及一种用于车库设计的计算机智能计算方法和云计算系统。

背景技术

随着我国城市化进程加速，城市汽车保有量增长迅速，因此停车资源也日趋紧张。在城市土地资源越来越稀缺的情况下，地下车库已在近些年成为房地产开发项目中必须的配套设施。建安成本90％以上是在设计阶段决定的，但因为设计时间，设计水准，认知水平，管控能力，开发周期，重视程度，外部条件，投入精力以及项目客观等各方面的因素制约，且地下车库设计复杂多变、综合技术性极强，往往很难控制好，地下车库成为设计无效成本发生的“重灾区”。一般地下车库成本占项目总建安成本的 25～30％，对开发项目的经济效益影响巨大。

当前国内的地下车库设计主要依靠设计师在计算机辅助设计软件如 AutoCAD平台上完成，即便有软件帮助，一个中等规模的地下车库设计要达到方案设计深度，通常需要花费15天以上的时间。而且由于地上建筑频繁修改，地下室轮廓复杂，内部设施较多，专业交叉多，车位排布方法灵活多样，设计难度很大，最终出图质量参差不齐。

在这种背景下，国内针对地下车库布局的研究逐渐增多。但这些地下车库布局的优化算法尚未能被建筑设计师实际应用于地下车库设计中。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种用于车库设计的计算机智能计算和实现的方法，其设计深度可达到建筑方案设计深度，融合了建筑的多专业设计，建筑设计师需提供必要的总平面、单体CAD文件以及相关的项目信息，全程由系统自动分析、计算、决策，并生成经济效益较高的方案CAD图纸。

本发明的车库设计方法，通过AutoCAD平台编辑符合初始图纸标准化要求的文件并上传至云计算系统，然后通过云计算系统依次执行如下步骤；

a.调用图纸文件解析模块重构总图数据模型；

b.调用车道排线模块排查排线的优选方案，选取较优的3个方案做车道线记录；

c.调用车位插入模块，在世界坐标系内放置停车位；

d.搜索可行的车库出入口，选取总图预留最近的车库口部，根据离红线的距离以及总图构筑物计算并布置坡道；

e.调用设备用房搜索模块，计算设备用房需求并在世界坐标系内搜索设备用房的可选位置；

f.调用防火分区模块，按规范要求搜索防火分区边界，并布置设备用房；

g.调用人防模块，人防区域选址分析决策，布置人防设施用房；

h.计算车库设计关键指标，输出3个效益较优的方案CAD图形并传回 AutoCAD平台。

系统提供AutoCAD二次插件，用于辅助建筑设计师通过AutoCAD平台编辑符合初始图纸标准化要求的文件，并提交到云计算系统；新的数据以JSON形式进行网络数据交换，提供到服务器端。服务器解析JSON，实例化BuildingItem类封装相应的单元数据，并根据单元在世界坐标系的特征，分析计算相应的成员参数，完成对单元数据的封装，服务器解析JSON，实例化GeneralLayout类封装相应的总图数据，利用凸包改进算法搜索出最外围楼栋单元，利用外围楼栋的核心筒轮廓线，初步计算车库轮廓线，估算停车数量，并与需要的停车数量进行比对，初步判断初步轮廓线边界的合理性。建筑设计师仅需提供初步的总平面图纸信息、项目信息，全程由系统自动生成车库方案图纸，过程中基本无交互操作。

进一步，所述初始图纸标准化要求包括：

总图要素图形需放置到指定名称的图层，所述总图要素包括规划红线、道路线、总图设计预计的车行出入口、地下车库需避开的区域，该区域包括展示区轮廓线、预留学校独立用地轮廓线；

楼栋图形及其附属信息以GROUP方式建组，楼栋附属信息包括层数、建筑性质、层高；

标准楼型图形以BLOCK方式建块，标准楼型包括楼型结构柱、外墙轮廓线、投影线、核心筒轮廓线、楼梯疏散出口线；

各类图元均以LWPOLYLINE形式表达。

进一步，所述重构总图数据模型通过以下步骤实现：

打通“楼栋-单元-楼型-图元”数据链；

以JSON形式解决数据链网络数据交换；

服务器端解析JSON，并以单元形式建立新的数据结构体，存放相应图形数据及附属信息；

AutoCAD的数据在内部是离散且没有建筑含义的，图元和其建筑之间无联系、无表达、无法识别，需要人工判断；系统理顺了“楼栋-单元-楼型-图元”的数据链条，将建筑信息提取后建立便于计算机识别的逻辑关系。

进一步，所述关键指标包括单车面积、周长；所述排线的优选方案的依据为最大停车数量，从总图起点楼栋开始计算车道边线，调用车道边线与地下室结构墙肢停车障碍模块，计算出车道边线在任意位置的停车数量，其计算方法为：

车道方向计算，通过楼栋朝向判断停车效率较高的方向，并记录对应角度值；楼栋规律地存在多方向时，应记录不同单元对应的楼栋方向；

计算总图最外围楼栋，搜索出最外围楼栋单元句柄；

计算车道排线起点，通过避开展示区、最外围楼栋索引判断车道排线起点楼栋、单元；

从起始楼栋按标准停车模块排车道线，车道排线模块设有多种算法分支，包含车道强排算法、车道强排优选算法、区域贪心算法；车道强排算法以1米或其它尺寸作为步长遍历总平面图，生成不同车道线方案；车道方向遇到建筑时选择生成与之垂直的车道线，垂直方向的车道线遇到建筑时，在离建筑最近的一根车道方向线上截断；

调用车道与地下室结构墙肢停车障碍模块，计算出不同方案的最大停车数量；

根据车道线不受墙肢影响的区域，计算车库主要轴线；

增加车道线的布置，计算停车库轮廓线；

计算新的轮廓线的关键指标，排序后筛选出较优的3个方案，记录车道线数据；

根据单元下停车情况，重构单元新的轮廓线，即单元外墙轮廓线减去停车范围线；

根据新的车库轮廓线、单元新轮廓线以及车道、停车位、轴线，重新扫描轮廓线范围，形成面域群，面域群的合集即为车库轮廓线。

调用车道排线模块排查排线的优选方案，车道方向计算，通过 BuildingItem提取楼栋朝向，判断墙肢停车效率较高的方向，并记录对应角度值。楼栋有规律地存在多方向时，应记录不同单元对应的楼栋方向。分析不同朝向楼栋的分布规律，统计不同方向朝向单元数量的比例，决策车道设计方向为一个还是多个。

进一步，所述车道与地下室结构墙肢停车障碍模块的计算方法为：计算任意位置和方向的停车道边线与楼栋单元的关系，判定受墙肢影响范围，并根据不受影响范围计算不同停车位当量的最大值；具体是通过以下步骤实现：

以停车位尺寸为准判断车道边线与附近楼栋的关系；

根据不同关系筛选出相关的结构墙肢；

通过筛选出的结构墙肢计算可停车段落；

根据可停车段落计算可停车数量，采取不同类型车位的组合，以当量计算总数。

进一步，根据所述车道线记录计算停车总量，以停车总量前三的三个方案为较优的3个方案，其方法为：车道线上记载了车道两侧的可停车段落信息，搜索全部车道线计算出停车总量，定义新的车道线数据结构体，用于存放车道线两侧停车信息；具体计算方法有：

车道线交叉的方法，车道线与其它方向车道交叉时，两侧边线的计算方法；

车道线遇到建筑时的中止方法，在遇到建筑时位置转折；

在车位总数不足时，车道线往无障碍物方向延伸的方法。

按照上述搜索算法，再增加车道线的布置，计算停车轮廓线。计算新的轮廓线的关键指标，排序后筛选出较优的3个方案，记录车道线。

进一步，所述步骤e的具体方法为：排完车道线与停车位后，通过设备用房搜索模块进行设备用房空间的计算与搜索，并改写设备用房信息，具体是通过以下步骤实现：

计算总图所囊括建筑总量、性质所需的设备用房类别、总量；

按设备用房类别分别在总平面上做初步选址，输出选址范围线，扣除掉不同类别的设备用房的禁用范围线；其中选址范围线以园的形式表达；

根据合并的选址范围线地下室范围的面域集；

按照房间尺寸判断是否有合适面域可容纳；

若有，则在合适的面域沿轴线记录设备用房房间；

若无，则根据尺寸最接近的面域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为设备房间。

进一步，所述步骤f的具体方法为：排完车道线与停车位以及设备房以后，通过防火分区模块进行防火分区搜索与地上建筑所需设备用房布置，具体是通过以下步骤实现：

计算出防火分区的分割数量，平均每个防火分区的面积；

以车库范围线一角为起点，搜索组合面域，逐一增加相邻面域，直到面域集的总面积大于平均每个防火分区的面积且小于4000㎡，面域集边界最远点与楼梯的直线距离小于60m；符合这个条件的为首个防火分区选址范围线；

用车库范围线剪掉首个防火分区后，形成新的剩余车库轮廓线，再依次进行类似搜索；直到地下车库范围全部搜索完为止；

在每个防火分区范围线内，搜索地下室范围的空白面域；按照设备房房间尺寸判断是否有合适空白面域可容纳；若有，则在空白面域沿轴线记录设备用房房间；若无，则需根据最接近的几个空白面域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为设备房；每个防火分区至少2个设备房。

进一步，所述步骤g的具体方法为：对有人防设计要求的项目，在完成设备用房以及防火分区布置后，根据人防面积要求，在地下车库的范围线内搜索人防范围线，具体是通过以下步骤实现：

判断楼栋建设次序，以最后一期建设的楼栋单元下车库范围作为人防设计选址；

搜索最后一期楼栋单元周边或包含的防火分区，计算由几个相邻防火分区构成的面积大于要求的人防建设面积；

在搜索出的防火分区内，选择车库轮廓线相邻的防火分区作为面积调节的区域；选择一个防火分区调节面积，直到人防面积刚好满足要求为止，记录新的范围边界；

若总人防面积大于2000㎡，则进行人防分区设置搜索，在人防范围线内，按2000㎡规模划分人防分区，输出人防分面域；

在人防分区范围内，搜索到与楼栋连通的人行出口，则按照人防出入口口部房间组合尺寸判断是否有合适空白面域可容纳；若有，则在空白区域沿轴线记录人防口部房间；若无，则需根据最接近的一个或多个空白面域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为人防口部房间；每个人防分区范围设置一个人防口部；

若未搜索到与楼栋连通的人行通道，则按照人防出入口楼梯间尺寸以及口部房间组合尺寸判断是否有合适空白面域可容纳，若有，则在空白区域沿轴线记录人防出入口楼梯间及房间组合；若无，则需根据最接近的一个或多个空白区域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为人防口部；

在两个相连的人防分区处搜索空白面域，满足人防口部面积尺寸要求，若无，则需根据最接近的一个或多个空白面域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为人防出入口口部；

根据人防范围线内，搜索人防设备房或竖井的面积及尺寸要求，写入人防设备房或竖井；根据人防范围线内，搜索空白区域，满足人防设备房或竖井的面积及尺寸要求，若无，则需根据最接近的几个空白区域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为人防设备房或竖井；

在人防分区范围内，按500平米规模搜索面域，输出人防抗爆单元面域，输出人防抗爆单元分区线；在人防分区范围内，按人防分区线和车位线或墙肢线搜索人防抗爆单元线进行闭合，输出人防抗爆单元分区线，使其满足闭合范围内的面积接近500㎡，范围线的长度最短；依次进行搜索，输出人防抗爆单元分区线。

最终根据车位数量设计要求，调整车库轮廓线。车位不足时延伸车道线，布置新的车位；车位有富余时，收缩车道线，删减车位。并重新搜索车库轮廓线。计算车库设计核心指标：单车位建筑面积。输出3个效益较优的方案CAD图形并传回AutoCAD平台，AutoCAD自动打开并显示成果文件。单车位建筑面积＝地下室总建筑面积/规划要求的小型车停车数量。地下室总建筑面积包括停车区域面积、设备用房面积、核心筒面积等等；规划要求的小型车停车数是指根据当地规范，以地上建筑面积计算地下停车数量，对微型车等特殊车位应进行当量换算。

多种车道排线分支算法，计算出多种基础停车方案，不同方案内部和横向之间存在以“单车位建筑面积”来衡量的最优方案，即单车位建筑面积越小，方案越优。各分支优选3个方案进入专业设计，最终形成9个方案，并进行其它参考指标(最大停车数量)的比对，最终输出3个效益较优的方案CAD图形并传回AutoCAD平台。

本发明的一种车库设计云计算系统，为囊括文件上传、分析、写入、下载等的云计算系统，包括：安装于AutoCAD平台上的二次插件，用以编辑系统所需的初始图纸文件；

图纸文件解析模块，设置于客户端和服务器端用于解析和重组数据结构；

程序模块，设置于一个或多个服务器端用于计算和分析数据；

服务器，用于存储项目数据和阶段性数据，将数据传输到客户端，写入数据到AutoCAD，并打开成果文件。

本发明的有益效果是：本发明的一种车库设计方法和云计算系统，能实现在总平面图纸有成果的情况下，按规范要求标准，即时通过云计算生成地下车库方案深度的图纸；在经济效益、图纸质量方面都能在每次成图时达到更好的状态；全程由系统自动分析、计算、决策，并生成经济效益较高的方案CAD图纸。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的整体原理图；

图2为数据以JSON形式提供到服务器端的原理图；

图3为AutoCAD自动打开并显示成果文件的原理图；

图4为防火分区选址范围线生成原理图；

图5为车库设计云计算系统原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1所示：本实施例的车库设计方法，通过AutoCAD平台编辑符合初始图纸标准化要求的文件并上传至云计算系统，然后通过云计算系统依次执行如下步骤；

a.调用图纸文件解析模块重构总图数据模型；

b.调用车道排线模块排查排线的优选方案，选取较优的3个方案做车道线记录；

c.调用车位插入模块，在世界坐标系内放置停车位；

d.搜索可行的车库出入口，选取总图预留最近的车库口部，根据离红线的距离以及总图构筑物计算并布置坡道；

e.调用设备用房搜索模块，计算设备用房需求并在世界坐标系内搜索设备用房的可选位置；

f.调用防火分区模块，按规范要求搜索防火分区边界，并布置设备用房；

g.调用人防模块，人防区域选址分析决策，布置人防设施用房；

h.计算车库设计关键指标，输出3个效益较优的方案CAD图形并传回 AutoCAD平台。

系统提供AutoCAD二次插件，用于辅助建筑设计师通过AutoCAD平台编辑符合初始图纸标准化要求的文件，并提交到云计算系统；新的数据以 JSON形式进行网络数据交换，提供到服务器端。服务器解析JSON，实例化BuildingItem类封装相应的单元数据，并根据单元在世界坐标系的特征，分析计算相应的成员参数，完成对单元数据的封装，服务器解析JSON，实例化GeneralLayout类封装相应的总图数据，利用凸包改进算法搜索出最外围楼栋单元，利用外围楼栋的核心筒轮廓线，初步计算车库轮廓线，估算停车数量，并与需要的停车数量进行比对，初步判断初步轮廓线边界的合理性。建筑设计师仅需提供初步的总平面图纸信息、项目信息，全程由系统自动生成车库方案图纸，过程中基本无交互操作。

本实施例中，所述初始图纸标准化要求包括：

总图要素图形需放置到指定名称的图层，所述总图要素包括规划红线、道路线、总图设计预计的车行出入口、地下车库需避开的区域，该区域包括展示区轮廓线、预留学校独立用地轮廓线；

楼栋图形及其附属信息以GROUP方式建组，楼栋附属信息包括层数、建筑性质、层高；

标准楼型图形以BLOCK方式建块，标准楼型包括楼型结构柱、外墙轮廓线、投影线、核心筒轮廓线、楼梯疏散出口线；

各类图元均以LWPOLYLINE形式表达。

本实施例中，所述重构总图数据模型通过以下步骤实现：

打通“楼栋-单元-楼型-图元”数据链；

以JSON形式解决数据链网络数据交换；

服务器端解析JSON，并以单元形式建立新的数据结构体，存放相应图形数据及附属信息；

AutoCAD的数据在内部是离散且没有建筑含义的，图元和其建筑之间无联系、无表达、无法识别，需要人工判断；系统理顺了“楼栋-单元-楼型-图元”的数据链条，将建筑信息提取后建立便于计算机识别的逻辑关系。

本实施例中，所述关键指标包括单车面积、周长；所述排线的优选方案的依据为最大停车数量，从总图起点楼栋开始计算车道边线，调用车道边线与地下室结构墙肢停车障碍模块，计算出车道边线在任意位置的停车数量，其计算方法为：

车道方向计算，通过楼栋朝向判断停车效率较高的方向，并记录对应角度值；楼栋规律地存在多方向时，应记录不同单元对应的楼栋方向；

计算总图最外围楼栋，搜索出最外围楼栋单元句柄；

计算车道排线起点，通过避开展示区、最外围楼栋索引判断车道排线起点楼栋、单元；

从起始楼栋按标准停车模块排车道线，车道排线模块设有多种算法分支，包含车道强排算法、车道强排优选算法、区域贪心算法；车道强排算法以1米或其它尺寸作为步长遍历总平面图，生成不同车道线方案；车道方向遇到建筑时选择生成与之垂直的车道线，垂直方向的车道线遇到建筑时，在离建筑最近的一根车道方向线上截断；

调用车道与地下室结构墙肢停车障碍模块，计算出不同方案的最大停车数量；

根据车道线不受墙肢影响的区域，计算车库主要轴线；

增加车道线的布置，计算停车库轮廓线；

计算新的轮廓线的关键指标，排序后筛选出较优的3个方案，记录车道线数据；

根据单元下停车情况，重构单元新的轮廓线，即单元外墙轮廓线减去停车范围线；

根据新的车库轮廓线、单元新轮廓线以及车道、停车位、轴线，重新扫描轮廓线范围，形成面域群，面域群的合集即为车库轮廓线。

调用车道排线模块排查排线的优选方案，车道方向计算，通过 BuildingItem提取楼栋朝向，判断墙肢停车效率较高的方向，并记录对应角度值。楼栋有规律地存在多方向时，应记录不同单元对应的楼栋方向。分析不同朝向楼栋的分布规律，统计不同方向朝向单元数量的比例，决策车道设计方向为一个还是多个。

本实施例中，所述车道与地下室结构墙肢停车障碍模块的计算方法为：计算任意位置和方向的停车道边线与楼栋单元的关系，判定受墙肢影响范围，并根据不受影响范围计算不同停车位当量的最大值；具体是通过以下步骤实现：

以停车位尺寸为准判断车道边线与附近楼栋的关系；

根据不同关系筛选出相关的结构墙肢；

通过筛选出的结构墙肢计算可停车段落；

根据可停车段落计算可停车数量，采取不同类型车位的组合，以当量计算总数。

本实施例中，根据所述车道线记录计算停车总量，以停车总量前三的三个方案为较优的3个方案，其方法为：车道线上记载了车道两侧的可停车段落信息，搜索全部车道线计算出停车总量，定义新的车道线数据结构体，用于存放车道线两侧停车信息；具体计算方法有：

车道线交叉的方法，车道线与其它方向车道交叉时，两侧边线的计算方法；

车道线遇到建筑时的中止方法，在遇到建筑时位置转折；

在车位总数不足时，车道线往无障碍物方向延伸的方法。

按照上述搜索算法，再增加车道线的布置，计算停车轮廓线。计算新的轮廓线的关键指标，排序后筛选出较优的3个方案，记录车道线。

本实施例中，所述步骤e的具体方法为：排完车道线与停车位后，通过设备用房搜索模块进行设备用房空间的计算与搜索，并改写设备用房信息，具体是通过以下步骤实现：

计算总图所囊括建筑总量、性质所需的设备用房类别、总量；

按设备用房类别分别在总平面上做初步选址，输出选址范围线，扣除掉不同类别的设备用房的禁用范围线；其中选址范围线以园的形式表达；

根据合并的选址范围线地下室范围的面域集；

按照房间尺寸判断是否有合适面域可容纳；

若有，则在合适的面域沿轴线记录设备用房房间；

若无，则根据尺寸最接近的面域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为设备房间。

本实施例中，所述步骤f的具体方法为：排完车道线与停车位以及设备房以后，通过防火分区模块进行防火分区搜索与地上建筑所需设备用房布置，具体是通过以下步骤实现：

计算出防火分区的分割数量，平均每个防火分区的面积；

以车库范围线一角为起点，搜索组合面域，逐一增加相邻面域，直到面域集的总面积大于平均每个防火分区的面积且小于4000㎡，面域集边界最远点与楼梯的直线距离小于60m；符合这个条件的为首个防火分区选址范围线；

用车库范围线剪掉首个防火分区后，形成新的剩余车库轮廓线，再依次进行类似搜索；直到地下车库范围全部搜索完为止；

在每个防火分区范围线内，搜索地下室范围的空白面域；按照设备房房间尺寸判断是否有合适空白面域可容纳；若有，则在空白面域沿轴线记录设备用房房间；若无，则需根据最接近的几个空白面域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为设备房；每个防火分区至少2个设备房。

本实施例中，所述步骤g的具体方法为：对有人防设计要求的项目，在完成设备用房以及防火分区布置后，根据人防面积要求，在地下车库的范围线内搜索人防范围线，具体是通过以下步骤实现：

判断楼栋建设次序，以最后一期建设的楼栋单元下车库范围作为人防设计选址；

搜索最后一期楼栋单元周边或包含的防火分区，计算由几个相邻防火分区构成的面积大于要求的人防建设面积；

在搜索出的防火分区内，选择不车库轮廓线相邻的防火分区作为面积调节的区域；选择一个防火分区调节面积，直到人防面积刚好满足要求为止，记录新的范围边界；

若总人防面积大于2000㎡(具体数据按规范要求)，则进行人防分区设置搜索，在人防范围线内，按2000㎡规模划分人防分区，输出人防分面域；

在人防分区范围内，搜索到与楼栋连通的人行出口，则按照人防出入口口部房间组合尺寸判断是否有合适空白面域可容纳；若有，则在空白区域沿轴线记录人防口部房间；若无，则需根据最接近的一个或多个空白面域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为人防口部房间；每个人防分区范围设置一个人防口部；

若未搜索到与楼栋连通的人行通道，则按照人防出入口楼梯间尺寸以及口部房间组合尺寸判断是否有合适空白面域可容纳，若有，则在空白区域沿轴线记录人防出入口楼梯间及房间组合；若无，则需根据最接近的一个或多个空白区域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为人防口部；

在两个相连的人防分区处搜索空白面域，满足人防口部面积尺寸要求，若无，则需根据最接近的一个或多个空白面域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为人防出入口口部；

根据人防范围线内，搜索人防设备房或竖井的面积及尺寸要求，写入人防设备房或竖井；根据人防范围线内，搜索空白区域，满足人防设备房或竖井的面积及尺寸要求，若无，则需根据最接近的几个空白区域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为人防设备房或竖井；

在人防分区范围内，按500平米规模搜索面域，输出人防抗爆单元面域，输出人防抗爆单元分区线；在人防分区范围内，按人防分区线和车位线或墙肢线搜索人防抗爆单元线进行闭合，输出人防抗爆单元分区线，使其满足闭合范围内的面积接近500㎡，范围线的长度最短；依次进行搜索，输出人防抗爆单元分区线。

最终根据车位数量设计要求，调整车库轮廓线。车位不足时延伸车道线，布置新的车位；车位有富余时，收缩车道线，删减车位。并重新搜索车库轮廓线。计算车库设计几项关键指标，包括车库总面积、单车位指标、停车数量、轮廓线周长等，输出3个效益较优的方案CAD图形并传回 AutoCAD平台，AutoCAD自动打开并显示成果文件。

本实施例的一种车库设计云计算系统，为囊括文件上传、分析、写入、下载等的云计算系统，包括：安装于AutoCAD平台上的二次插件，用以编辑系统所需的初始图纸文件；

图纸文件解析模块，设置于客户端和服务器端用于解析和重组数据结构；

程序模块，设置于一个或多个服务器端用于计算和分析数据；

服务器，用于存储项目数据和阶段性数据，将数据传输到客户端，写入数据到AutoCAD，并打开成果文件。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种车库设计方法，其特征在于：通过AutoCAD平台编辑符合初始图纸标准化要求的文件并上传至云计算系统，然后通过云计算系统依次执行如下步骤；

a.调用图纸文件解析模块重构总图数据模型；

b.调用车道排线模块排查排线的优选方案，选取较优的3个方案做车道线记录；

c.调用车位插入模块，在世界坐标系内放置停车位；

d.搜索可行的车库出入口，选取总图预留最近的车库口部，根据离红线的距离以及总图构筑物计算并布置坡道；

e.调用设备用房搜索模块，计算设备用房需求并在世界坐标系内搜索设备用房的可选位置；

f.调用防火分区模块，按规范要求搜索防火分区边界，并布置设备用房；

g.调用人防模块，人防区域选址分析决策，布置人防设施用房；

h.计算车库设计关键指标，输出3个效益较优的方案CAD图形并传回AutoCAD平台。

2.根据权利要求1所述的一种车库设计方法，其特征在于：所述初始图纸标准化要求包括：

总图要素图形需放置到指定名称的图层，所述总图要素包括规划红线、道路线、总图设计预计的车行出入口、地下车库需避开的区域，该区域包括展示区轮廓线、预留学校独立用地轮廓线；

楼栋图形及其附属信息以GROUP方式建组，楼栋附属信息包括层数、建筑性质、层高；

标准楼型图形以BLOCK方式建块，标准楼型包括楼型结构柱、外墙轮廓线、投影线、核心筒轮廓线、楼梯疏散出口线；

各类图元均以LWPOLYLINE形式表达。

3.根据权利要求1所述的一种车库设计方法，其特征在于：所述重构总图数据模型通过以下步骤实现：

打通“楼栋-单元-楼型-图元”数据链；

以JSON形式解决数据链网络数据交换；

服务器端解析JSON，并以单元形式建立新的数据结构体，存放相应图形数据及附属信息。

4.根据权利要求1所述的一种车库设计方法，其特征在于：所述关键指标包括单车面积、周长；所述排线的优选方案的依据为最大停车数量，从总图起点楼栋开始计算车道边线，调用车道边线与地下室结构墙肢停车障碍模块，计算出车道边线在任意位置的停车数量，其计算方法为：

车道方向计算，通过楼栋朝向判断停车效率较高的方向，并记录对应角度值；楼栋规律地存在多方向时，应记录不同单元对应的楼栋方向；

计算总图最外围楼栋，搜索出最外围楼栋单元句柄；

计算车道排线起点，通过避开展示区、最外围楼栋索引判断车道排线起点楼栋、单元；

从起始楼栋按标准停车模块排车道线，车道排线模块设有多种算法分支，包含车道强排算法、车道强排优选算法、区域贪心算法；车道强排算法以1米或其它尺寸作为步长遍历总平面图，生成不同车道线方案；车道方向遇到建筑时选择生成与之垂直的车道线，垂直方向的车道线遇到建筑时，在离建筑最近的一根车道方向线上截断；

调用车道与地下室结构墙肢停车障碍模块，计算出不同方案的最大停车数量；

根据车道线不受墙肢影响的区域，计算车库主要轴线；

增加车道线的布置，计算停车库轮廓线；

计算新的轮廓线的关键指标，排序后筛选出较优的3个方案，记录车道线数据；

根据单元下停车情况，重构单元新的轮廓线，即单元外墙轮廓线减去停车范围线；

根据新的车库轮廓线、单元新轮廓线以及车道、停车位、轴线，重新扫描轮廓线范围，形成面域群，面域群的合集即为车库轮廓线。

5.根据权利要求4所述的一种车库设计方法，其特征在于：所述车道与地下室结构墙肢停车障碍模块的计算方法为：计算任意位置和方向的停车道边线与楼栋单元的关系，判定受墙肢影响范围，并根据不受影响范围计算不同停车位当量的最大值；具体是通过以下步骤实现：

以停车位尺寸为准判断车道边线与附近楼栋的关系；

根据不同关系筛选出相关的结构墙肢；

通过筛选出的结构墙肢计算可停车段落；

根据可停车段落计算可停车数量，采取不同类型车位的组合，以当量计算总数。

6.根据权利要求1所述的一种车库设计方法，其特征在于：根据所述车道线记录计算停车总量，以停车总量前三的三个方案为较优的3个方案，其方法为：车道线上记载了车道两侧的可停车段落信息，搜索全部车道线计算出停车总量，定义新的车道线数据结构体，用于存放车道线两侧停车信息；具体计算方法有：

车道线交叉的方法，车道线与其它方向车道交叉时，两侧边线的计算方法；

车道线遇到建筑时的中止方法，在遇到建筑时位置转折；

在车位总数不足时，车道线往无障碍物方向延伸的方法。

7.根据权利要求1所述的一种车库设计方法，其特征在于：所述步骤e的具体方法为：排完车道线与停车位后，通过设备用房搜索模块进行设备用房空间的计算与搜索，并改写设备用房信息，具体是通过以下步骤实现：

计算总图所囊括建筑总量、性质所需的设备用房类别、总量；

按设备用房类别分别在总平面上做初步选址，输出选址范围线，扣除掉不同类别的设备用房的禁用范围线；其中选址范围线以园的形式表达；

根据合并的选址范围线地下室范围的面域集；

按照房间尺寸判断是否有合适面域可容纳；

若有，则在合适的面域沿轴线记录设备用房房间；

若无，则根据尺寸最接近的面域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为设备房间。

8.根据权利要求1所述的一种车库设计方法，其特征在于：所述步骤f的具体方法为：排完车道线与停车位以及设备房以后，通过防火分区模块进行防火分区搜索与地上建筑所需设备用房布置，具体是通过以下步骤实现：

计算出防火分区的分割数量，平均每个防火分区的面积；

以车库范围线一角为起点，搜索组合面域，逐一增加相邻面域，直到面域集的总面积大于平均每个防火分区的面积且小于4000㎡，面域集边界最远点与楼梯的直线距离小于60m；符合这个条件的为首个防火分区选址范围线；

用车库范围线剪掉首个防火分区后，形成新的剩余车库轮廓线，再依次进行类似搜索；直到地下车库范围全部搜索完为止；

在每个防火分区范围线内，搜索地下室范围的空白面域；按照设备房房间尺寸判断是否有合适空白面域可容纳；若有，则在空白面域沿轴线记录设备用房房间；若无，则需根据最接近的几个空白面域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为设备房。

9.根据权利要求1所述的一种车库设计方法，其特征在于：所述步骤g的具体方法为：对有人防设计要求的项目，在完成设备用房以及防火分区布置后，根据人防面积要求，在地下车库的范围线内搜索人防范围线，具体是通过以下步骤实现：

判断楼栋建设次序，以最后一期建设的楼栋单元下车库范围作为人防设计选址；

搜索最后一期楼栋单元周边或包含的防火分区，计算由几个相邻防火分区构成的面积大于要求的人防建设面积；

在搜索出的防火分区内，选择车库轮廓线相邻的防火分区作为面积调节的区域；选择一个防火分区调节面积，直到人防面积刚好满足要求为止，记录新的范围边界；

若总人防面积大于2000㎡，则进行人防分区设置搜索，在人防范围线内，按2000㎡规模划分人防分区，输出人防分面域；

在人防分区范围内，搜索到与楼栋连通的人行出口，则按照人防出入口口部房间组合尺寸判断是否有合适空白面域可容纳；若有，则在空白区域沿轴线记录人防口部房间；若无，则需根据最接近的一个或多个空白面域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为人防口部房间；

若未搜索到与楼栋连通的人行通道，则按照人防出入口楼梯间尺寸以及口部房间组合尺寸判断是否有合适空白面域可容纳，若有，则在空白区域沿轴线记录人防出入口楼梯间及房间组合；若无，则需根据最接近的一个或多个空白区域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为人防口部；

在两个相连的人防分区处搜索空白面域，满足人防口部面积尺寸要求，若无，则需根据最接近的一个或多个空白面域搜索车道线，选取停车位减少最少的段落，改写停车位为人防出入口口部；

根据人防范围线内，搜索人防设备房或竖井的面积及尺寸要求，写入人防设备房或竖井；

在人防分区范围内，按500平米规模搜索面域，输出人防抗爆单元面域，输出人防抗爆单元分区线。

10.一种车库设计云计算系统，其特征在于：包括：安装于AutoCAD平台上的二次插件，用以编辑系统所需的初始图纸文件；

图纸文件解析模块，设置于客户端和服务器端用于解析和重组数据结构；

程序模块，设置于一个或多个服务器端用于计算和分析数据；

服务器，用于存储项目数据和阶段性数据，将数据传输到客户端，写入数据到AutoCAD，并打开成果文件。

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