[发明专利]基于BIM的地铁综合管线调整方法

权利要求书

1.基于BIM的地铁综合管线调整方法，其特征在于：是在创建BIM模型的基础上采用手动或自动方法调整管线。

2.如权利要求1所述的基于BIM的地铁综合管线调整方法，其特征在于：所述创建BIM模型为在BIM平台中建立包括建筑、结构、排水、消防、暖通等综合管线的信息模型，具体步骤如下：

1）根据建筑CAD设计图纸，在BIM平台中创建建筑三维模型，包括墙、门、窗、楼梯、幕墙；

2）在建筑三维模型的基础上，依据结构CAD图纸，创建结构三维模型，主要有结构柱、结构板、各种梁；

3）在建筑三维模型、结构三维模型的基础上，根据各管线专业的CAD设计图纸，创建包括给排水、消防、通风、送风、回风的各种管线。

3.如权利要求2所述的基于BIM的地铁综合管线调整方法，其特征在于：所述手动方法调整管线为人为确定所需调整的管线以及调整位置，在调整对象及调整位置确定的基础上实现避让过程，具体包括

1）拾取管线，确定调整对象

根据管线调整原则或者设计规范，确定并选取需要调整的管线，获取此管线的类型、规格、空间高度、两端口中心点空间坐标等信息；

2）拾取两端点，确定调整位置

根据管线两端口中心点的空间坐标C1(cx1,cy1,cz1)、C2(cx2,cy2,cz2)，确定管线中心线所在的直线，在线段C1C2上，选取除两端C1点、C2点以外的两点D1、D2点，并获取D1、D2点的空间坐标分别为(dx1,dy1,dz1)、(dx2,dy2,dz2)，由此确定调整位置；

3）确定调整的六个基点

依据调整原则或者设计规范，获得调整高度h，调整高度h通常为管线高度或者直径的1.5倍；

根据C1(cx1,cy1,cz1)、C2(cx2,cy2,cz2)点空间坐标，确定中心线与水平面XOY的倾角α，以及与平面YOZ的夹角β，得点D1’(dx1’,dy1’,dz1’)的空间坐标，其中D1’满足：

D1’的坐标为：

dx1,=dx1+h*sin(α)*sin(β)dy1,=dy1+h*sin(α)*cos(β)dz1,=dz1+h*cos(α)]]>

同理，得点D2’(dx2’,dy2’,dz2’)的坐标；

由此，可得确定调整后管线位置的六个基点：C1，C2，D1，D1’，D2，D2’；

4）重绘管线

根据六个基点以及之前获得的管线类型、规格等信息可依次确定五条管线，且根据D1，D1’，D2，D2’四个基点可以确定4个管线连接件将五条管线连接起来，绘制五条管线及连接件，删除原有管线。

4.如权利要求2所述的基于BIM的地铁综合管线调整方法，其特征在于：所述自动调整是基于碰撞检测报表，自动判定调整管线及调整范围的过程，所述碰撞检测报表至少包含每一对碰撞管线的ID信息，由ID可确定对应管线的所有信息；具体包括

1）自动判断需调整的管线

根据碰撞检测报告的ID信息，获取两条碰撞管线的长度、规格、压力等属性，并进行对比，确定需调整的管线；

2）获取调整范围

两条端口宽度（直径）分别为W1与W2的管线交叉的角度γ不同，相交区域的长度l不同；

若P1作为调整管线，则相交区域的长度l与交叉的角度γ的关系为：

l=W1/tg(γ)+W2/sin(γ)]]>

考虑到要为检修预留一定的空间，避让长度通常大于相交长度，因此调整长度L为：

L=l+l0]]>

l0为设计规范所规定的检修预留长度的2倍；

3）确定D1、D2两个断点

确定两个断点D1、D2的坐标值，根据两个管线的中心线空间方程，得两中心线的交点或者公垂线的在调整管线中心线上的垂足F(Fx,Fy,Fz)；以点F为中心，在调整管线的中心线上确定D1、D2点，D1、D2点满足

|D1F|=L/2|FD2|=L/2]]>

点D1(dx1,dy1,dz1)、D2(dx2,dy2,dz2)的坐标值分别为：

dx1=Fx+L*(cx1-cx2)/(2*√(cy1-cy2)2+(cz1-cz2)2+(cx1-cx2)2)dy1=Fy+L*(cy1-cy2)/(2*(cy1-cy2)2+(cz1-cz2)2+(cx1-cx2)2)dz1=Fz+L*(cz1-cz2)/(2*/(cy1-cy2)2+(cz1-cz2)2+(cx1-cx2)2)]]>

dx2=Fx-L*(cx1-cx2)/(2*(cy1-cy2)2+(cz1-cz2)2+(cx1-cx2)2)dy2=Fy-L*(cy1-cy2)/(2*(cy1-cy2)2+(cz1-cz2)2+(cx1-cx2)2)dz2=Fz-L*(cz1-cz2)/(2*/(cy1-cy2)2+(cz1-cz2)2+(cx1-cx2)2]]>

4）确定调整基点，重绘管线

已知C1(cx1,cy1,cz1)、C2(cx2,cy2,cz2)，以及D1(dx1,dy1,dz1)、D2(dx2,dy2,dz2)，可以确定另外两个基点D 1’(dx1’,dy1’,dz1’)、D2’(dx2’,dy2’,dz2’)，通过六个基点可以确定5条管线及4个接口，创建这5条管线，并分别用4个接口连接，删除原有避让管线，从而达到避让效果。