revit基于宏程序的隧道bim智能建模方法
技术领域
1.本技术涉及隧道bim建模领域，具体为revit基于宏程序的隧道bim 智能建模方法。
背景技术：2.bim(建筑信息化模型，英文全称building information modeling)技术的出现掀起了基础建设的一场新的革命，bim作为一种新型技术在国内外进行深入研究并应用在大型工程建设之中。实践表明，bim技术确实能缩短工程建设周期、节约建设成本、降低建设风险、提高建设管理水平。隧道设计、施工涉及大量科学和应用领域，多工序之间相互覆盖，对工程项目技术的合理性、整体质量和环境保护等多方面有较高要求。
3.尽管信息化模型已经逐渐在国内外铺开，大型建筑项目的设计、建设都离不开bim的身影。但国内交通行业对bim的应用尚且处于起步阶段，隧道作为山区交通发展的难点及痛点，长隧道bim模型构筑物和构件较多，建模流程复杂、建模难度和工作量大，如何根据设计、施工要求快速且智能将每一个隧道构筑物和构件精准布置以代替人工手动创建长隧道bim模型是一个亟待解决的问题。
4.此外，目前在隧道bim模型创建过程中，对于线路拟合往往需要借助其它线路软件拟合隧道线路，其拟合过程过于复杂且精度不高，导致隧道 bim建模的精度和效率较低。
技术实现要素：5.本技术实施例提供了revit基于宏程序的隧道bim智能建模方法，以解决目前在隧道bim模型创建过程中隧道bim建模的精度和效率较低的问题。
6.为了解决上述问题，本技术实施例公开了一种revit基于宏程序的隧道bim智能建模方法，所述方法包括：
7.根据预先采集的隧道平曲线数据和竖曲线数据，在revit中拟合得到隧道三维线路；
8.提取隧道的每个主体结构及其附属构件的几何特征，在revit中参数化创建每个主体结构及其附属构件的子族模型，并根据所述几何特征设定相应子族模型的可调参数，得到隧道建模族库；其中，在修改任一子族模型的可调参数时，所述隧道建模族库中的该子族模型的几何尺寸自适应修改；
9.根据不同隧道bim模型信息需求，针对不同主体结构及其附属构件的特征和工程概况，在excel表中批量定义所述隧道建模族库中的每个子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容；
10.利用自编码宏程序调用所述隧道三维线路所需的多个目标子族模型，并在excel表中修改所述目标子族模型的尺寸参数，以使所述目标子族模型与所述隧道三维线路在宏程序中匹配，组建得到隧道bim模型。
11.可选地，根据预设采集的隧道平曲线数据和竖曲线数据，在revit中拟合得到隧道
三维线路，包括：
12.根据预设采集的隧道平曲线数据，计算得到平面坐标数据；
13.通过最小二乘法对所述平面坐标数据和预设采集的竖曲线数据在revit 中进行三维曲线的拟合，得到隧道三维线路。
14.可选地，根据所述平曲线数据，计算得到平面坐标数据，包括：
15.根据所述平曲线数据，确定隧道平曲线的线型特征；
16.根据所述三维曲线的线型特征，通过交点法或线元法对所述平曲线数据进行计算，得到所述平面坐标数据。
17.可选地，在revit中参数化创建每个主体结构及其附属构件的子族模型，包括：
18.在revit中提取每个主体结构及其附属构件的多个图元，并设定所述多个图元中不同图元之间的基本参数；
19.将所述基本参数以数据的形式进行关联，获得参数化创建的每个主体结构及其附属构件的所述子族模型。
20.可选地，根据不同隧道bim模型信息需求，针对不同主体结构及其附属构件的特征和工程概况，在excel表中批量定义所述隧道建模族库中的每个子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容，包括：
21.提取revit中的标准族样板，所述标准族样板中包含多个待写入的固有属性以及多个待写入的可调属性；
22.根据不同隧道bim模型信息需求，针对不同主体结构及其附属构件的特征和工程概况，设定多个所述可调属性，并在excel表中以文本的方式写入多个所述可调属性；
23.在所述excel表中实现多个所述可调属性的属性定义，其中，所述属性定义的内容包括所述隧道建模族库中的每个子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容。
24.可选地，在所述excel表中实现多个所述可调属性的属性定义，包括：
25.导入所述标准族样板；
26.读取excel表中的多个所述可调属性，并将多个所述可调属性组成数组；
27.识别所述数组中的多个族文件名，将所述数组中的桩号参数、尺寸参数和属性内容映射写入所述标准族样板中。
28.可选地，利用自编码宏程序调用所述隧道三维线路所需的多个目标子族模型，并在excel表中修改所述目标子族模型的尺寸参数，以使所述目标子族模型与所述隧道三维线路在宏程序中匹配，组建得到隧道bim模型，包括：
29.利用自编码宏程序调用所述隧道三维线路所需的多个目标子族模型；
30.将excel表导入自编码宏程序中，读取excel表中相应目标子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容；
31.在excel表中根据所述目标桩号参数将所述目标子族模型中的所述尺寸参数和属性内容进行修改；
32.识别所述隧道三维曲线的桩号里程，并根据所述桩号里程调用所述目标子族模型的所述尺寸参数和属性内容，组建得到隧道bim模型。
33.此外，为实现上述目的，本技术还提供了revit基于宏程序的隧道bim 智能建模装置，包括：
34.拟合模块：用于根据预先采集的隧道平曲线数据和竖曲线数据，在revit 中拟合得到隧道三维线路；
35.模型创建模块：用于提取隧道的每个主体结构及其附属构件的几何特征，在revit中参数化创建每个主体结构及其附属构件的子族模型，并根据所述几何特征设定相应子族模型的可调参数，得到隧道建模族库；其中，在修改任一子族模型的可调参数时，所述隧道建模族库中的该子族模型的几何尺寸自适应修改；
36.参数定义模块：用于根据不同隧道bim模型信息需求，针对不同主体结构及其附属构件的特征和工程概况，在excel表中批量定义所述隧道建模族库中的每个子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容；
37.模型生成模块：用于利用自编码宏程序调用所述隧道三维线路所需的多个目标子族模型，并在excel表中修改所述目标子族模型的尺寸参数，以使所述目标子族模型与所述隧道三维线路在宏程序中匹配，组建得到隧道 bim模型。
38.此外，为实现上述目的，本技术还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
39.至少一个处理器；以及，
40.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
41.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行所述方法。
42.此外，为实现上述目的，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行所述方法。
43.本技术的有益效果是：
44.本技术的实施例提供了revit基于宏程序的隧道bim智能建模方法，通过根据预先采集的隧道平曲线数据和竖曲线数据，在revit中拟合得到隧道三维线路；提取隧道的每个主体结构及其附属构件的几何特征，在revit中参数化创建每个主体结构及其附属构件的子族模型，并根据所述几何特征设定相应子族模型的可调参数，得到隧道建模族库；其中，在修改任一子族模型的可调参数时，所述隧道建模族库中的该子族模型的几何尺寸自适应修改；根据不同隧道bim模型信息需求，针对不同主体结构及其附属构件的特征和工程概况，在excel表中批量定义所述隧道建模族库中的每个子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容；利用自编码宏程序调用所述隧道三维线路所需的多个目标子族模型，并在excel表中修改所述目标子族模型的尺寸参数，以使所述目标子族模型与所述隧道三维线路在宏程序中匹配，组建得到隧道bim模型。
45.本方案针对目前长隧道bim模型构筑物和构件较多，建模流程复杂、建模难度和工作量大，如何根据设计、施工要求快速且智能将每一个隧道构筑物和构件精准布置以代替人工手动创建长隧道bim模型这一问题，通过 revit基于宏程序可视化编程，并借助自编码宏程序可在revit中直接拟合交通工程线路，利用自编码宏程序调用子族模型驱动自动创建隧道bim模型，使得创建bim模型的过程不再依赖civil 3d等软件，减少建模的步骤，用参数形式创建子族模型，并以参数数据驱动隧道bim模型组建、调整，自动完善属性内容，代替现有的手动输入属性内容完成建模，提高了隧道bim 建模的精度和效率。进一步地，批量定义属性不仅能根据项目需要定义族的属性又不再依赖建模工作者手动定义，提高了隧道
bim信息化能力，进一步增加了隧道bim建模的效率。
附图说明
46.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
47.图1为本技术实施例涉及的硬件运行环境的生产设备结构示意图；
48.图2为本技术实施例的revit基于宏程序的隧道bim智能建模方法的流程示意图；
49.图3为本技术实施例的revit基于宏程序的隧道bim智能建模方法中批量定义属性的流程示意图；
50.图4为本技术实施例的revit基于宏程序的隧道bim智能建模装置的功能模块示意图。
具体实施方式
51.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
52.针对目前长隧道bim模型构筑物和构件较多，建模流程复杂、建模难度和工作量大，如何根据设计、施工要求快速且智能将每一个隧道构筑物和构件精准布置以代替人工手动创建长隧道bim模型这一问题，考虑到根据每个设计、施工、运营阶段的变化和需求，建立隧道bim模型不是一劳永逸，在设计、施工及后期维护中都会产生变更。
53.为此，本方案通过revit基于宏程序可视化编程，并借助自编码宏程序可在revit中直接拟合交通工程线路，利用自编码宏程序调用子族模型驱动自动创建隧道bim模型，使得创建bim模型的过程不再依赖civil 3d等软件，减少建模的步骤，用参数形式创建子族模型，并以参数数据驱动隧道 bim模型组建、调整，自动完善属性内容，代替现有的手动输入属性内容完成建模，提高了隧道bim建模的精度和效率。
54.参照图1，图1为本技术实施例方案涉及的硬件运行环境的生产设备结构示意图。
55.如图1所示，该生产设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器 (central processing unit，cpu)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘 (keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真 (wireless-fidelity，wi-fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(random access memory，ram)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(non-volatile memory，nvm)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
56.本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对生产设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
57.如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及电子程序。
58.在图1所示的生产设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明生产设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在生产设备中，所述生产设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的revit基于宏程序的隧道bim智能建模装置，并执行本技术实施例提供的revit基于宏程序的隧道bim智能建模方法。
59.本方案中，revit是autodesk公司一套系列软件的名称。revit系列软件是为建筑信息模型(bim)构建的，可帮助建筑设计师设计、建造和维护质量更好、能效更高的建筑。自编码宏程序用于辅助autodesk revit于目前的平台上所无法达成或是不易达成的事项。自编码宏程序是一种视觉脚本程序，协助用户自定义算法来处理数据和产生几何图形。
60.为满足隧道工程全寿命周期建设、管理的功能，参考图2，图2示出了本技术实施例revit基于宏程序的隧道bim智能建模方法的步骤流程图，该方法可以包括以下步骤：
61.步骤s101：根据预先采集的隧道平曲线数据和竖曲线数据，在revit中拟合得到隧道三维线路。
62.在具体的实施过程中，平曲线指的是在平面线形中路线转向处曲线的总称；竖曲线是指在线路纵断面上，以变坡点为交点，连接两相邻坡段的曲线；隧道三维线路是通过在revit软件中的操作直接获得。
63.步骤s102：提取隧道的每个主体结构及其附属构件的几何特征，在revit 中参数化创建每个主体结构及其附属构件的子族模型，并根据所述几何特征设定相应子族模型的可调参数，得到隧道建模族库；其中，在修改任一子族模型的可调参数时，所述隧道建模族库中的该子族模型的几何尺寸自适应修改。
64.在具体的实施过程中，隧道的主体结构是指修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物，主要包括衬砌体，常用混凝土作为衬砌体的材料，也有喷锚网结构作为衬砌体。隧道的附属构件一般包括防排水设施、照明设施、通风设施以及安全避让设施。修建附属构件的目的是为了保证车辆在隧道中的安全通行，为了隧道能正常使用。可调参数是能够根据实际设计需求来进行修改的参数，几何特征是指生成几何图形用的特性，隧道建模族库中包含多个子族模型。
65.步骤s103：根据不同隧道bim模型信息需求，针对不同主体结构及其附属构件的特征和工程概况，在excel表中批量定义所述隧道建模族库中的每个子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容。
66.在具体的实施过程中，其中，子族模型的族文件名包括：二衬、锚杆、钢筋以及初衬；尺寸参数包括二衬纵坡、锚杆长度、钢筋网规格等，桩号参数包括桩号编码。需要说明的是，在此处定义的桩号参数以及尺寸参数中不包括实际的数值。
67.步骤s104：利用自编码宏程序调用所述隧道三维线路所需的多个目标子族模型，并在excel表中修改所述目标子族模型的尺寸参数，以使所述目标子族模型与所述隧道三维线路在宏程序中匹配，组建得到隧道bim模型。
68.在具体的实施过程中，自编码宏程序是通过二次开发获得，用于调用目标子族模型，目标子族模型是每个主体结构及其附属构件所对应的多各子族模型中的任意一个子族
模型，修改目标子族模型的尺寸参数后，将修改尺寸参数后的多个目标子族模型组合起来，得到实际所需的隧道bim模型。
69.本方案针对目前长隧道bim模型构筑物和构件较多，建模流程复杂、建模难度和工作量大的问题，通过revit基于宏程序可视化编程，并借助自编码宏程序可在revit中直接拟合交通工程线路，利用自编码宏程序调用子族模型驱动自动创建隧道bim模型，使得创建bim模型的过程不再依赖 civil 3d等软件，减少建模的步骤，用参数形式创建子族模型，并以参数数据驱动隧道bim模型组建、调整，自动完善属性内容，代替现有的手动输入属性内容完成建模，提高了隧道bim建模的精度和效率。进一步地，批量定义属性不仅能根据项目需要定义族的属性又不再依赖建模工作者手动定义，提高了隧道bim信息化能力，进一步增加了隧道bim建模的效率。
70.在本技术中，步骤s101的根据预设采集的隧道平曲线数据和竖曲线数据，在revit中拟合得到隧道三维线路的实现步骤可以包括：
71.步骤s101-1：根据预设采集的隧道平曲线数据，计算得到平面坐标数据；
72.步骤s101-2：通过最小二乘法对所述平面坐标数据和预设采集的竖曲线数据在revit中进行三维曲线的拟合，得到隧道三维线路。
73.其中，步骤s101-1具体可以通过以下步骤实现：
74.步骤s101-1-1：根据所述平曲线数据，确定隧道平曲线的线型特征；
75.步骤s101-1-2：根据所述三维曲线的线型特征，通过交点法或线元法对所述平曲线数据进行计算，得到所述平面坐标数据。
76.其中，利用交点法对所述平曲线数据进行计算时，可以从线路设计中的《平曲线要素表》中获取以下平曲线数据：起始坐标、交点曲线要素以及终点坐标，所述交点曲线要素包括交点坐标、曲线半径、前缓和曲线长度、后缓和曲线长度；所述起始坐标为qd起点坐标或前一交点坐标jd；终点坐标为末端点坐标或后一交点坐标jd。利用交点法拟合的平曲线数据可如表1 所示。
77.参照表1，表1为交点法拟合得到的平曲线数据。
78.表1交点法拟合的平曲线数据
[0079][0080]
其中，利用线元法对所述平曲线数据进行计算时，可以从线路设计中的《平曲线要素表》中获取以下平曲线数据：每段线路的线型、起算点坐标、起点方位角、开始半径、结束半径、偏转方向以及线元长度。利用线元法拟合的平曲线数据如表2所示。
[0081]
表2线元法拟合的平曲线数据
[0082][0083][0084]
就交点法或线元法的选择而言，一般情况下，交点法主要适用于对称或不对称缓和曲线、圆曲线，因此，当隧道平曲线的线型特征符合缓和曲线、圆曲线时，可采用交点法从线路设计中的平曲线要素表提取隧道的平曲线数据；反之，当隧道平曲线的线型特征符合前缓和曲线、后缓和曲线长度为0 或三单元曲线时，应采用线元法。另外，根据隧道平曲线的线型特征，在隧道平曲线线型相对不复杂且数据支持的情况下，可以采用交点法以便更快拟合好所需线路；而当隧道平曲线较为复杂，此时线元法更为适用。
[0085]
在本技术中，步骤s101-2中的竖曲线数据可以从预先获得的线路设计《坡度表》内提取得到，该竖曲线数据可以包括变坡里程、变坡高程以及竖曲线弧长，其中，所述竖曲线弧长为圆曲线类型中的竖曲线圆弧半径，或为抛物线类型中的抛物线长度。其中，所提取的竖曲线数据可如表3所示。
[0086]
表3竖曲线数据
[0087][0088]
本技术就实现步骤s101-2而言，可以借助线路拟合原理方法，在revit 中开发程序模块，通过最小二乘法对平面坐标数据和竖曲线数据进行三维曲线的拟合，得到隧道三维线路。最小二乘逼近是一种常用的数值逼近拟合法，当逼近拟合函数为多项式时，则为多项式函数逼近，三维曲线的拟合则需要借助最小二乘法-多项式拟合函数实现。其中，最小
二乘法曲线拟合过程是计算平面坐标数据与函数拟合值的插值平方和达到最小为最佳拟合结果，此计算公式可参考相关现有技术，在此不多赘述。
[0089]
在本技术中，步骤s102中的在revit中参数化创建每个主体结构及其附属构件的子族模型，可以包括以下步骤：
[0090]
在revit中提取每个主体结构及其附属构件的多个图元，并设定所述多个图元中不同图元之间的基本参数；
[0091]
在具体的实施过程中，图元一般指基本图形元素，任何一个图形表达都是由若干不同的点、线、面图案或相同的图案循环组合而成的，这些点、线、面图案即为基本图形元素。设定图元的基本参数能增加多个子族模型之间的几何联系。
[0092]
将所述基本参数以数据的形式进行关联，获得参数化创建的每个主体结构及其附属构件的所述子族模型。
[0093]
在具体的实施过程中，将所述基本参数以数据的形式进行关联，便于控制和管理子族模型的参数，以使后续在修改任一子族模型的可调参数时，所述隧道建模族库中的该子族模型的几何尺寸自适应修改。
[0094]
如上方案，由于在bim建模过程中，主体结构及其附属构件的子族模型的尺寸、角度、相对坐标等要素很难快速且精准创建。利用上述步骤中的参数化创建的方法对bim模型中相关要素进行关联，设定子族模型尺寸、角度、相对坐标等要素的属性，即能以参数的形式对子族模型进行创建和修改。通过编写公式或以条件语言关联的要素参数满足一定的几何关系和数量关系，相互制约。以便修改其中一个要素参数，使得被关联的相关参数一同发生变化，从而能达到快速修改bim模型的功能。
[0095]
在本技术中，参照下述示例，具体描述参数化创建子族模型的过程：
[0096]
例如，对衬砌体参数化建立模型，其中，衬砌体包括二衬和初衬。
[0097]
在具体的实施过程中，对二衬进行参数化建立模型，隧道二衬内轮廓、外轮廓主要由五心圆画弧相切组成，在绘制过程中首先需要利用尺寸参数找到固定圆心的相对坐标，并利用固定圆心绘制相应的弧线，采用角度控制弧线的长短以到达五段弧线相切且不冲突的目的。通过几何约束和尺寸约束将五段弧线关联，使自由度和约束相等。在不同的二衬中，仅需要调整静态数值或公式即可完成绘制二衬轮廓的绘制，从而满足多种衬砌类型的轮廓需求。在建立出可以参数化驱动的轮廓体系，再根据建模的空间创建功能实现对其放样、拉伸、融合、剪切操作，进而创建出不同的三维衬砌revit族模型。
[0098]
具体地，隧道的内轮廓主要以五个固定点为圆心，分别以半径r1至r4按照一定角度绘制圆弧构成内轮廓，r1至r4按照一定角度描绘外轮廓；建立以o1(0，0)为圆心的相对坐标系，找到o2(x2，y2)、o
’2(-x2，y2)、o3(x3， y3)、o
’3(-x3，y3)和仰拱圆心o
’4(0，y4)按照设计图纸中的圆心点位置分别以各自的半径和角度绘制圆弧，并锁定相切几何关系，从而可以以参数化的方式绘制出内圆轮廓图，在隧道内轮廓图半径的几何和数值基础上计算出五心圆外轮廓ri并绘制。计算实现公式如下：
[0099]ri
＝ri+l
[0100]
其中式中ri为相同圆心内轮廓的半径长度，l为衬砌厚度数值。
[0101]
参照表4，表4为二衬轮廓的可调参数。
[0102]
表4二衬轮廓可调参数
[0103][0104][0105]
通过revit进一步创建标准族样板文件，在标准族样板的坐标中心创建一条参照线，并设定长度尺寸参数和纵坡角度参数，以该参照线为放样标准路径，插入需要建模的衬砌体子族模型的轮廓用于放样，通过设置放样的长度尺寸参数和纵坡角度参数，可输入相关参数对二衬的长度和纵坡进行调整。
[0106]
参照表5，表5为标准族样板可调参数。
[0107]
表5二衬标准族样板可调参数
[0108][0109]
进一步的，参照上述对二衬参数化建立模型的步骤，对初衬进行参数化建立模型。
[0110]
对隧道中的支护构件参数化建立模型，支护构件主要包括锚杆、钢拱架以及格栅。
[0111]
在具体的实施过程中，根据隧道围岩等级和施工方案的不同，设计锚杆的尺寸和在隧道中的作用部位有所不同，而钢拱架和格栅的形式也有所不同。
[0112]
具体地，对锚杆进行参数化建模的过程中，多种衬砌类型所使用的锚杆存在直径、长度和数量的区别，锚杆作用于拱部和侧墙。
[0113]
在对锚杆参数化建立模型的过程中，首先新建标准族样板，在标准族样板文件中设置单根锚杆参考线作为做锚杆的放样路径，锚杆的放样长度设置为实例参数，且在放样轮廓中标记锚杆半径作为轮廓参数。在隧道建模中即可通过调整参数完成不同长度和半径的锚杆子族建模。为使锚杆模型更加符合工程实际应用，在锚杆底部设置锚固片。
[0114]
参照表6，表6为锚杆标准族样板可调参数。
[0115]
表6锚杆标准族样板可调参数
[0116][0117]
区别于沿隧道走向垂直阵列放置的其它支护构件，锚杆为达到更好的力学效果，在隧道锚杆支护设计中，锚杆的布置方式呈一定的角度和间距放置。故在绘制锚杆子族模型时，采用的是曲线阵列建模功能，通用以设计尺寸参数的方式调整锚杆交错的角度和阵列的数量以达到设计、施工标准。
[0118]
进一步地，在隧道支护构件中，钢拱架和格栅沿隧道走向垂直分布，在建模过程中与上述锚杆子族模型的建立原理和方法基本一致，在此处不作赘述。
[0119]
对隧道其余结构物进行参数化建立模型。
[0120]
在具体的实施过程中，根据隧道的设计标准和使用要求，隧道内还包含一些常规
构筑物和轨道交通路面结构。在实际设计、施工之中，隧道建筑限界及内轮廓并未发生变化。其内部常规构筑物并无尺寸及结构变化，附属结构无明显的几何参数特征，不具备通用性和二次利用价值。
[0121]
在隧道bim实际建模过程中，确认隧道结构设计施工图无误后，将 autocad文件导入revit，以拾取线的方式创建隧道其余结构物的内轮廓和外轮廓，以封闭图形实现放样形成结构几何体。并按照与上述参数化建立二衬子族模型相同的方式设置纵坡和放样长度等参数实现电缆沟、排水沟、仰拱回填、轨道、道砟和明洞洞门等子族模型参数化建模，将创建的子族模型导出并分类命名保存，形成隧道建模族库，以便组建bim模型时进行调用。
[0122]
在本技术中，步骤s103具体包括以下内容：
[0123]
s103-1：提取revit中的标准族样板，所述标准族样板中包含多个待写入的固有属性以及多个待写入的可调属性；
[0124]
s103-2：根据不同隧道bim模型信息需求，针对不同主体结构及其附属构件的特征和工程概况，设定多个所述可调属性，并在excel表中以文本的方式写入多个所述可调属性；
[0125]
s103-3：在所述excel表中实现多个所述可调属性的属性定义，其中，所述属性定义的内容包括所述隧道建模族库中的每个子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容。
[0126]
在具体的实施过程中，需要在revit中设定标准族模板的可调参数来参数化创建子族模型，以便于后期在修改任一子族模型的可调参数时，所述隧道建模族库中的该子族模型的几何尺寸自适应修改，从而使bim模型的创建更方便快捷。
[0127]
本方案对于隧道bim模型族构件进行快速、批量定义每一个子族模型的属性。在批量定义过程中，在excel表中按照每一个族文件名统计该子族模型需要定义的属性类型，通过编写代码块读取隧道bim建模族库和 excel表中设定的属性内容，实现对子族模型的属性定义。在属性写入过程中，本方案考虑属性信息的展示和共享，用select builtln parameter group 节点块将所需定义的属性划分为ifc属性参数，以满足模型属性交互。
[0128]
参照图3，在一些实施例中，s103-3步骤，具体还包括以下内容：
[0129]
导入所述标准族样板；
[0130]
读取excel表中的多个所述可调属性，并将多个所述可调属性组成数组；
[0131]
识别所述数组中的多个族文件名，将所述数组中的桩号参数、尺寸参数和属性内容映射写入所述标准族样板中。
[0132]
在具体的实施过程中，首先在revit中创建隧道标准族样板，将参数化创建的隧道建模族库载入项目文件。
[0133]
建模参数的数据根据隧道设计施工图，统计桩号参数对应的衬砌类型，采用excel表格记录桩号参数所对应的子族模型，并在表格中填写该子族模型在参数化建模过程中时批量定义的属性内容，若需要更改该子族模型中的尺寸参数，同样也是通过自编码宏程序节点中读取excel表格文件中的内容。
[0134]
在一些实施例中，步骤s104具体包括以下内容：
[0135]
利用自编码宏程序调用所述隧道三维线路所需的多个目标子族模型；
[0136]
将excel表导入自编码宏程序中，读取excel表中相应目标子族模型的族文件名、
桩号参数、尺寸参数和属性内容；
[0137]
在excel表中根据所述目标桩号参数将所述目标子族模型中的所述尺寸参数和属性内容进行修改；
[0138]
识别所述隧道三维曲线的桩号里程，并根据所述桩号里程调用所述目标子族模型的所述尺寸参数和属性内容，组建得到隧道bim模型。
[0139]
此外，为实现上述目的，参照图4，本技术还提供了revit基于宏程序的隧道bim智能建模装置，包括：
[0140]
拟合模块：用于根据预先采集的隧道平曲线数据和竖曲线数据，在revit 中拟合得到隧道三维线路；
[0141]
模型创建模块：用于提取隧道的每个主体结构及其附属构件的几何特征，在revit中参数化创建每个主体结构及其附属构件的子族模型，并根据所述几何特征设定相应子族模型的可调参数，得到隧道建模族库；其中，在修改任一子族模型的可调参数时，所述隧道建模族库中的该子族模型的几何尺寸自适应修改；
[0142]
参数定义模块：用于根据不同隧道bim模型信息需求，针对不同主体结构及其附属构件的特征和工程概况，在excel表中批量定义所述隧道建模族库中的每个子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容；
[0143]
模型生成模块：用于利用自编码宏程序调用所述隧道三维线路所需的多个目标子族模型，并在excel表中修改所述目标子族模型的尺寸参数，以使所述目标子族模型与所述隧道三维线路在宏程序中匹配，组建得到隧道 bim模型。
[0144]
需要说明的是，本实施例中revit基于宏程序的隧道bim智能建模装置中各模块是与前述实施例中的revit基于宏程序的隧道bim智能建模方法中的各步骤一一对应，因此，本实施例的具体实施方式可参照前述实施方式，这里不再赘述。
[0145]
在一些实施例中，拟合模块还包括：
[0146]
计算模块：用于根据预设采集的隧道平曲线数据，计算得到平面坐标数据；
[0147]
获得模块：用于通过最小二乘法对所述平面坐标数据和预设采集的竖曲线数据在revit中进行三维曲线的拟合，得到隧道三维线路。
[0148]
在一些实施例中，获得模块具体还用于：
[0149]
根据所述平曲线数据，确定隧道平曲线的线型特征；
[0150]
根据所述三维曲线的线型特征，通过交点法或线元法对所述平曲线数据进行计算，得到所述平面坐标数据。
[0151]
在一些实施例中，模型创建模块具体还用于：
[0152]
在revit中提取每个主体结构及其附属构件的多个图元，并设定所述多个图元中不同图元之间的基本参数；
[0153]
将所述基本参数以数据的形式进行关联，获得参数化创建的每个主体结构及其附属构件的所述子族模型。
[0154]
在一些实施例中，参数定义模块包括：
[0155]
提取模块：用于提取revit中的标准族样板，所述标准族样板中包含多个待写入的固有属性以及多个待写入的可调属性；
[0156]
属性写入模块：用于根据不同隧道bim模型信息需求，针对不同主体结构及其附属
构件的特征和工程概况，设定多个所述可调属性，并在excel 表中以文本的方式写入多个所述可调属性；
[0157]
属性定义模块：用于在所述excel表中实现多个所述可调属性的属性定义，其中，所述属性定义的内容包括所述隧道建模族库中的每个子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容。
[0158]
在一些实施例中，属性定义模块具体还用于：
[0159]
导入所述标准族样板；
[0160]
读取excel表中的多个所述可调属性，并将多个所述可调属性组成数组；
[0161]
识别所述数组中的多个族文件名，将所述数组中的桩号参数、尺寸参数和属性内容映射写入所述标准族样板中。
[0162]
在一些实施例中，模型生成模块具体还用于：
[0163]
利用自编码宏程序调用所述隧道三维线路所需的多个目标子族模型；
[0164]
将excel表导入自编码宏程序中，读取excel表中相应目标子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容；
[0165]
在excel表中根据所述目标桩号参数将所述目标子族模型中的所述尺寸参数和属性内容进行修改；
[0166]
识别所述隧道三维曲线的桩号里程，并根据所述桩号里程调用所述目标子族模型的所述尺寸参数和属性内容，组建得到隧道bim模型。
[0167]
此外，在一种实施例中，本技术的实施例还提供一种生产设备，所述设备包括处理器，存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时实现前述实施例中方法的步骤。
[0168]
此外，在一种实施例中，本技术的实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时实现前述实施例中方法的步骤。
[0169]
在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是fram、rom、prom、 eprom、eeprom、闪存、磁表面存储器、光盘、或cd-rom等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备。计算机可以是包括智能终端和服务器在内的各种计算设备。
[0170]
在一些实施例中，可执行指令可以采用程序、软件、软件模块、脚本或代码的形式，按任意形式的编程语言(包括编译或解释语言，或者声明性或过程性语言)来编写，并且其可按任意形式部署，包括被部署为独立的程序或者被部署为模块、组件、子例程或者适合在计算环境中使用的其它单元。
[0171]
作为示例，可执行指令可以但不一定对应于文件系统中的文件，可以可被存储在保存其它程序或数据的文件的一部分，例如，存储在超文本标记语言(html，hyper text markup language)文档中的一个或多个脚本中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或者，存储在多个协同文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。
[0172]
作为示例，可执行指令可被部署为在一个计算设备上执行，或者在位于一个地点的多个计算设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算设备上执行。
[0173]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与
其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0174]
本领域内的技术人员应明白，本技术实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本技术实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0175]
本技术实施例是参照根据本技术实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0176]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0177]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0178]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。“和/或”表示可以选择两者之中的任意一个，也可以两者都选择。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
[0179]
以上对本技术所提供的revit基于宏程序的隧道bim智能建模方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
技术特征：1.revit基于宏程序的隧道bim智能建模方法，其特征在于，所述方法包括：根据预先采集的隧道平曲线数据和竖曲线数据，在revit中拟合得到隧道三维线路；提取隧道的每个主体结构及其附属构件的几何特征，在revit中参数化创建每个主体结构及其附属构件的子族模型，并根据所述几何特征设定相应子族模型的可调参数，得到隧道建模族库；其中，在修改任一子族模型的可调参数时，所述隧道建模族库中的该子族模型的几何尺寸自适应修改；根据不同隧道bim模型信息需求，针对不同主体结构及其附属构件的特征和工程概况，在excel表中批量定义所述隧道建模族库中的每个子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容；利用自编码宏程序调用所述隧道三维线路所需的多个目标子族模型，并在excel表中修改所述目标子族模型的尺寸参数，以使所述目标子族模型与所述隧道三维线路在宏程序中匹配，组建得到隧道bim模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设采集的隧道平曲线数据和竖曲线数据，在revit中拟合得到隧道三维线路，包括：根据预设采集的隧道平曲线数据，计算得到平面坐标数据；通过最小二乘法对所述平面坐标数据和预设采集的竖曲线数据在revit中进行三维曲线的拟合，得到隧道三维线路。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述平曲线数据，计算得到平面坐标数据，包括：根据所述平曲线数据，确定隧道平曲线的线型特征；根据所述三维曲线的线型特征，通过交点法或线元法对所述平曲线数据进行计算，得到所述平面坐标数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在revit中参数化创建每个主体结构及其附属构件的子族模型，包括：在revit中提取每个主体结构及其附属构件的多个图元，并设定所述多个图元中不同图元之间的基本参数；将所述基本参数以数据的形式进行关联，获得参数化创建的每个主体结构及其附属构件的所述子族模型。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据不同隧道bim模型信息需求，针对不同主体结构及其附属构件的特征和工程概况，在excel表中批量定义所述隧道建模族库中的每个子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容，包括：提取revit中的标准族样板，所述标准族样板中包含多个待写入的固有属性以及多个待写入的可调属性；根据不同隧道bim模型信息需求，针对不同主体结构及其附属构件的特征和工程概况，设定多个所述可调属性，并在excel表中以文本的方式写入多个所述可调属性；在所述excel表中实现多个所述可调属性的属性定义，其中，所述属性定义的内容包括所述隧道建模族库中的每个子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于在所述excel表中实现多个所述可调属性的属性定义，包括：
导入所述标准族样板；读取excel表中的多个所述可调属性，并将多个所述可调属性组成数组；识别所述数组中的多个族文件名，将所述数组中的桩号参数、尺寸参数和属性内容映射写入所述标准族样板中。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用自编码宏程序调用所述隧道三维线路所需的多个目标子族模型，并在excel表中修改所述目标子族模型的尺寸参数，以使所述目标子族模型与所述隧道三维线路在宏程序中匹配，组建得到隧道bim模型，包括：利用自编码宏程序调用所述隧道三维线路所需的多个目标子族模型；将excel表导入自编码宏程序中，读取excel表中相应目标子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容；在excel表中根据所述目标桩号参数将所述目标子族模型中的所述尺寸参数和属性内容进行修改；识别所述隧道三维曲线的桩号里程，并根据所述桩号里程调用所述目标子族模型的所述尺寸参数和属性内容，组建得到隧道bim模型。8.revit基于宏程序的隧道bim智能建模装置，其特征在于，包括：拟合模块：用于根据预先采集的隧道平曲线数据和竖曲线数据，在revit中拟合得到隧道三维线路；模型创建模块：用于提取隧道的每个主体结构及其附属构件的几何特征，在revit中参数化创建每个主体结构及其附属构件的子族模型，并根据所述几何特征设定相应子族模型的可调参数，得到隧道建模族库；其中，在修改任一子族模型的可调参数时，所述隧道建模族库中的该子族模型的几何尺寸自适应修改；参数定义模块：用于根据不同隧道bim模型信息需求，针对不同主体结构及其附属构件的特征和工程概况，在excel表中批量定义所述隧道建模族库中的每个子族模型的族文件名、桩号参数、尺寸参数和属性内容；模型生成模块：用于利用自编码宏程序调用所述隧道三维线路所需的多个目标子族模型，并在excel表中修改所述目标子族模型的尺寸参数，以使所述目标子族模型与所述隧道三维线路在宏程序中匹配，组建得到隧道bim模型。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至7中任意一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的方法。
技术总结本申请提供了Revit基于宏程序的隧道BIM智能建模方法，针对目前长隧道BIM模型构筑物和构件较多，建模流程复杂、建模难度和工作量大，如何根据设计、施工要求快速且智能将每一个隧道构筑物和构件精准布置以代替人工手动创建长隧道BIM模型这一问题，通过Revit基于宏程序可视化编程，并借助自编码宏程序可在Revit中直接拟合交通工程线路，利用自编码宏程序调用子族模型驱动自动创建隧道BIM模型，使得创建BIM模型的过程不再依赖Civil 3D等软件，减少建模的步骤，用参数形式创建子族模型，并以参数数据驱动隧道BIM模型组建、调整，自动完善属性内容，代替现有的手动输入属性内容完成建模，提高了隧道BIM建模的精度和效率。提高了隧道BIM建模的精度和效率。提高了隧道BIM建模的精度和效率。
技术研发人员：李天斌 罗晋明 齐亮 马春驰 邓科 李想
受保护的技术使用者：成都理工大学
技术研发日：2022.04.18
技术公布日：2022/7/4
