CN114996801A - 基于bim的地下区间设备限界检测方法、存储介质及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于BIM的地下区间设备限界检测方法、存储介质及设备，包括步骤：获取隧道的区间测量数据；根据所述测量数据，在BIM软件中进行建模，得到测量数据的三维实体模型；获取设计参数、限界值以及轨道的超高参数；根据所述设计参数，在所述三维实体模型中，进行设备的三维布置；在检测到所述设备不存在或者存在侵限时，输出检测结果或侵限数据。本发明通过创建三维的设备模型和三维的隧道模型，在三维空间中通过检测设备限界与设备间隙是否满足标准、设备限界与实测隧道间隙是否满足标准，来判定设备及建构筑物是否侵限。

Description

基于BIM的地下区间设备限界检测方法、存储介质及设备

技术领域

本发明属于辅助工具技术领域，具体涉及一种基于BIM的地下区间设备限界检测方法、存储介质及设备。

背景技术

地下隧道区间内，布置有接触网，弱电管线支架，强电管线支架，疏散平台，给排水及消防水管，信号机灯，供电电缆支架，轨道道床等设施设备。根据《地铁限界标准》以及《地铁设计规范》要求，如：土建构筑物与设备限界应有不小于200毫米的安全间距，设备设施与设备限界要有50毫米的安全间隙。当地下隧道施工完成以后，需要对隧道进行限界检测，以验证设备安装之后，设备与设备限界是否满足规范要求。

现有的设备限界检测技术一般是基于断面所有平面做二维检测，局限在于现实世界是三维的，实际施工时使用的是三维设备，而仅仅将设备投影到某一个平面，既不直观，也可能有投影方向不是最佳方向导致设备所占空间范围并没有精准描述而使得此断面上的检测无法还原现场真实情况，导致检测结果错误的问题，如专利号为CN 110793501 A的中国专利公布了一种地铁隧道限界检测方法，能通过模型计算将轨道车和断面点云进行坐标系的统一，从而进一步进行侵界的判断。该方法涉及到激光扫描隧道内断面点云，且在隧道内有设备的情况下，扫描点云的噪点难以处理，对样本集的回归模型进行训练、测试耗时长效率低，很难具有实用性。此外，上述方法局限于二维断面上检测。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明第一个方面提供了一种基于BIM的地下区间设备限界检测方法，包括步骤：

获取隧道的区间测量数据；

根据所述测量数据，在BIM软件中进行建模，得到测量数据的三维实体模型；

获取设计参数、限界值以及轨道的超高参数；

根据所述设计参数，在所述三维实体模型中，进行设备的三维布置；

在检测到所述设备不存在侵限时，输出检测结果。

作为本发明的进一步改进，所述获取区间测量数据的步骤，包括：

通过全站仪获取关键点信息，得到区间测量数据。

作为本发明的进一步改进，在所述得到区间测量数据后，还包括步骤：

对所述测量数据进行坐标转换，得到各个关键点基于直角坐标系的三维坐标值。

作为本发明的进一步改进，所述根据所述设计参数，在所述三维实体模型中，进行设备的三维布置的步骤，包括：

获取布置规则；

根据所述布置规则确定所述设备的位置，将所述设备布置在所述三维实体模型中。

作为本发明的进一步改进，本发明还包括步骤：

在检测到所述设备存在侵限时，重新获取获取设计参数，在所述三维实体模型中，对设备重新进行三维布置，直至检测到所述设备不存在侵限并输出侵限数据、或者设计参数无法再进行修改。

本发明的第二个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述的地下区间设备限界检测方法。

本发明的第三个方面，一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现上述的地下区间设备限界检测方法。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过创建三维的设备模型和三维的隧道模型，在三维空间中通过检测设备限界与设备间隙是否满足标准、设备限界与实测隧道间隙是否满足标准，来判定设备及建构筑物是否侵限。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为实施例1所述地下区间设备限界检测方法的流程图；

图2为实施例1中三维设备示意图；

图3为实施例1中疏散平台支架与设备限界碰撞检测示意图；

图4为实施例1中的侵限数据表；

图5为实施例3所述计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，文中的步骤S1、步骤S2等，仅仅作为步骤与步骤的区分标号，而不代表文中的步骤需要按照序号进行排列。

实施例1

本实施例提供了一种基于BIM的地下区间设备限界检测方法，如图1和图2所示，包括步骤：

S1、通过全站仪获取关键点信息，得到区间测量数据，对测量数据进行坐标转换，得到各个关键点基于直角坐标系的三维坐标值。

S2、根据测量数据，在BIM软件中进行建模，采用BIM软件中的放样融合功能，得到测量数据的三维实体模型。

S3、获取设计参数、限界值以及轨道的超高参数，设计参数包括：线路平面数据、线路纵断面数据、线路断链数据、设备限界坐标及区间限界值、道床参数、疏散平台参数、支架参数、接触网参数、其他设备参数，超高参数为针对不同曲线段时，轨道的超高参数，同时，获取设备限界值、车辆限界值等坐标点位，获取各个曲线段的限界加宽值。

S4、根据设计参数，在三维实体模型中，进行设备的三维布置，具体为：

S41、获取布置规则，需要注意的是，布置规则需要按照各专业的规范及规则，针对区间不同的专业的不同设备而获取布置规则。

S42、根据布置规则确定设备的位置，将设备布置在三维实体模型中。

S5、在检测到设备不存在侵限时，输出检测结果，即“不存在侵限”。

S6、在检测到设备存在侵限时，重新获取获取设计参数，在三维实体模型中，对设备重新进行三维布置，直至检测到所述设备不存在侵限并输出侵限数据、或者设计参数无法再进行修改，输出侵限数据。

对于按照各专业规范及规则与实测隧道确定相对位置关系建模的三维设备，例如支架、疏散平台、接触网等等，将此类三维设备与设备限界的三维实体进行碰撞检测，对碰撞结果及其与设备限界的间隙进行分析，以确定是否有相关设备及土建构筑物侵限。

接下来以疏散平台支架为例，对本实施例进行解释，如下：

如图3和图4所示，按照规范及规则的要求设定布置规则，进而确定疏散平台支架与实测隧道位置关系，具体为平台横梁在轨面标高1.1米上，横梁左端贴近实测隧道壁，以设计横梁长度值作为在BIM软件中的设计参数(方便对其赋值读写来驱动和调整支架的最终位置和形状)，在BIM软件中进行了疏散平台支架三维建模。

将设备限界轮廓沿线路中心线进行三维建模，通过设备限界实体与疏散平台支架碰撞检测，输出碰撞检测结果以及当前设备参数及对应里程。

当输出结果有不符合规范及规则的碰撞后，在设备调整尺寸范围内调整设备相关参数，循环进行碰撞检测，直至三维设备布置符合设备限界要求，或者判断最终都无法满足规范及规则要求时输出具体结果并结束循环，并输出线路调整建议。

如图4所示，侵限数据包括：侵限里程、侵限值、所能设置的最大长度、极限值和是否满足要求，在设计规范中，疏散平台最小宽度为600mm，而在设计中，经过建模检测后，得到实测隧道与设备限界最大存在985mm的距离，则说明按当前设计规则布置的疏散平台不存在侵限。

综上所述，本实施例的地下区间设备限界检测方法构建了多维的工程信息模型，具有可视化、协调性、模拟性、优化性。该方法着重于在BIM平台三维模型中完成碰撞检测，并实时反馈侵限地段及相关数据。同时，由于该方法将各专业设备三维建模，能较好的与各专业设计衔接，大幅改变传统设计模式，同时极大的减少各种重复作业的浪费和设计行业的低效能，大量节约人力物力，有较好的经济社会效益。

实施例2

本实施例提供了一种计算机可读存储介质，可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现实施例1的地下区间设备限界检测方法。

可选地，该计算机可读存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)、固态硬盘(SSD，Solid State Drives)或光盘等。其中，随机存取记忆体可以包括电阻式随机存取记忆体(ReRAM,ResistanceRandomAccess Memory)和动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)。

实施例3

本实施例提供了一种计算机设备，如图5所示，包括处理器和储存器，储存器中储存有程序代码，处理器执行程序代码以执行实施例1的地下区间设备限界检测方法。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于BIM的地下区间设备限界检测方法，其特征在于，包括步骤：

获取隧道的区间测量数据；

根据所述测量数据，在BIM软件中进行建模，得到测量数据的三维实体模型；

获取设计参数、限界值以及轨道的超高参数；

根据所述设计参数，在所述三维实体模型中，进行设备的三维布置；

在检测到所述设备不存在侵限时，输出检测结果。

2.根据权利要求1所述的地下区间设备限界检测方法，其特征在于，所述获取区间测量数据的步骤，包括：

通过全站仪获取关键点信息，得到区间测量数据。

3.根据权利要求1或2所述的地下区间设备限界检测方法，其特征在于，在所述得到区间测量数据后，还包括步骤：

对所述测量数据进行坐标转换，得到各个关键点基于直角坐标系的三维坐标值。

4.根据权利要求1或2所述的地下区间设备限界检测方法，其特征在于，所述根据所述设计参数，在所述三维实体模型中，进行设备的三维布置的步骤，包括：

获取布置规则；

根据所述布置规则确定所述设备的位置，将所述设备布置在所述三维实体模型中。

5.根据权利要求1所述的地下区间设备限界检测方法，其特征在于，还包括步骤：

在检测到所述设备存在侵限时，重新获取获取设计参数，在所述三维实体模型中，对设备重新进行三维布置，直至检测到所述设备不存在侵限并输出侵限数据、或者设计参数无法再进行修改，输出侵限数据。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求1至5任一所述的地下区间设备限界检测方法。

7.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至5任一所述的地下区间设备限界检测方法。

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