[发明专利]一种铁道工程真实场景模型协同设计平台的构建方法

说明书

技术领域

    本发明属于铁路及城市轨道交通建设的信息化技术领域，具体涉及一种铁道工程真实场景模型协同设计平台的构建方法。

背景技术

BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型，）是指利用数字技术表达建筑项目（现在泛指工程项目）的几何、物理和功能信息，以及支持项目设计、施工、运营及管理全生命周期的技术、方法或过程。BIM具有可视化、协同性、模拟性、优化性和可出图性五大特点，它使得工程项目在设计、施工、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行；不但能模拟设计出真实场景的建筑物模型，还可以模拟不能在真实世界中进行操作的事物。在国内、外的建筑行业中，尤其是单体建筑中已经得到了成功的应用，但在铁路和城市轨道交通行业中基本没有涉及。

铁路和城市轨道交通项目是一个综合的系统工程，具有点多、线长、面广、投资规模大、技术性强、专业分工细、参加单位多、流程复杂等特点，有的工程还涉及运营中的即有线改造。一条铁路或城市轨道交通工程项目的建设，从勘测设计、施工到交付运营将构成一个庞大的系统，在这个系统内既有严格的分工，又有密切的协作，同时又相互制约。铁路和城市轨道交通工程与一般工民建筑的BIM技术开发与应用的差异化，具体体现在以下几个方面：

1、工程呈带状分布，沿途地理环境复杂：

全线工程的作业面呈带状分布，每个建设项目长度延绵从几十公里到上千公里，沿途穿山、越岭、跨河，工程地质、地形和环境复杂多变；而一般的工民建筑只是相对集中布置在一个区域，大部分工点是建在已经完成“三通一平”的简单地形上，地质和周围环境相对单纯。

2、工程数量巨大，数据海量：

通常一条铁路或城市轨道交通的建设投资都在几亿元以上，有的多达千亿以上。项目常常被划分成数个甚至数十个标段，工点数量更是巨大。无论是工程建筑信息还是工程地理信息数据都是海量的，这样的海量数据将需要一个有效的数据管理平台和数据管理模式来管理。

3、参加专业众多，需要协同设计：

在一个铁路项目的设计中通常需要有众多的专业协同工作，如：经调、行车、测绘、地质、线路、路基、轨道、桥梁、隧道、站场、机务、车辆、给排水、通信、信号、信息、电力、电化、房屋、暖通、环保、工程经济等专业。随着技术进步和建设标准的提高，这些专业不但技术上要求高，而且需要多专业间的密切配合协同设计，平行交叉作业繁多。

4、工程属性差异大，不易开发通用软件：

由于各专业工程内容的属性不同，其设计的表达方式也有所不同。如：土建工程中设计的表达方式主要是几何结构、受力分析、强度计算；四电工程中除了视觉层面的外，在设计上更多的表达方式是逻辑关系、负荷计算、信息规则；而对于轨道、路基、隧道、接触网等工程为沿线路走向连续延伸。因此，采用或开发一个通用的软件来解决这些个性化的需求在现阶段是不可能的。

5、专业间存在“信息孤岛”，现用软件大部分没有BIM接口：

在铁道勘察设计企业的信息化建设过程中，一开始各专业都是从本专业的需求出发，对勘察设计的软件和设备进行引进、开发或升级换代，在此过程中逐步形成了本专业的数据标准格式。随着信息化建设的深入，各设计专业也在逐步完善自己的专业数据库，加强了对数据的管理和维护，但没有从一个全局性的高度来规划和协调，使得各专业信息化的程度越深，专业间“信息孤岛”的现象越严重。另外，各专业正在使用的辅助设计软件在开发时大部分没有考虑与BIM软件的接口问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁道工程真实场景模型协同设计平台的构建方法，能建立可视化的、沿里程坐标完成的、带状的铁路及城市轨道交通全线工程信息模型，为各专业提供统一真实三维场景模型下的协同设计平台。

本发明所采用的技术方案是：

一种铁道工程真实场景模型协同设计平台的构建方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：沿铁路或城市轨道交通工程全线里程，通过数字摄影测量工作站，建立带状连续的三维真实场景模型；

步骤二：建立各专业BIM三维模型坐标与里程坐标之间的转换，按照给定的设计高程和地理坐标，对各专业的BIM三维模型与三维真实场景模型进行融合处理；

步骤三：在分布式数据库的管理模式下，对三维真实场景模型协同设计平台的全局数据库和各专业BIM设计平台的专业数据库进行管理：