一种地铁车站三维结构信息模型构建方法、系统及介质与流程

本发明涉及地铁结构，具体涉及一种地铁车站三维结构信息模型构建方法、系统及介质。

背景技术：

1、现阶段地铁车站结构设计的基本流程为首先布置地铁结构设计方案，所确定的结构设计方案在计算分析软件中计算通过后，在二维cad中绘制结构图与配筋图。但是该种持续了几十年的方式存在不直观、错漏较多、设计效率低下等特征。随着新一代城市轨道交通建设的发展，对地铁车站的设计与质量提出了更高的要求，需要进行地铁车站设计方法的全面革新。借助不断发展的计算机技术建立一种地铁车站结构三维空间可视化信息模型进行正向设计，对项目结构进行参数化、可视化，改变了传统的设计模式，可以解决目前二维图纸方案不直观的问题，也可为设计者提供更为方便的方案决策、提供更为精准的工程量与造价等，进而提高设计方案的效率和质量。但是在这一研究进程中，现阶段制约的关键一环在于地铁车站结构三维空间信息模型的建立。现阶段地铁车站结构三维空间信息模型的建立存在建模速度慢、结构信息不精确的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术存在的问题，本发明设计了一种地铁车站三维结构信息模型构建方法、系统及介质，本方法具有建模速度快，且支持模型构件自适应调整，是一种快捷、高效、多方案的可视化结构信息模型，具体技术方案如下：

2、一种地铁车站三维结构信息模型构建方法，包括以下步骤：

3、对历史地铁车站结构进行拆解得到若干构件，对构件的属性信息进行分类整理，所述构件的属性信息至少分为空间几何信息与材质信息；

4、采用分类整理后的属性信息对构件进行量化编码，每一构件对应唯一量化编码；

5、根据量化编码构建地铁车站构件空间关系知识图谱，将每一个构件的空间关系与该构件的量化编码进行关联，以形成空间关系索引；

6、将待建地铁车站结构的初始结构信息输入所述地铁车站构件空间关系知识图谱并进行知识图谱检索，通过所述地铁车站构件空间关系知识图谱自动建立地铁车站三维结构信息模型。

7、优选的，所述初始结构信息是采用计算机自动识别待建地铁车站结构的平面图和/或剖面图获取得到的。

8、优选的，所述方法还包括：

9、若对某一构件的属性信息进行编辑或修改，则对所述地铁车站三维结构信息模型中的各构件均进行知识图谱循环检索，实现所述地铁车站三维结构信息模型的自适应调整。

10、优选的，所述构件包括：各层梁、各层板、各层柱、各类型板孔洞、挡土墙、盾构孔、盾构隧道、盾构管片、侧墙出入口与风亭开洞、局部板下沉、轨顶风道、站台板、隔墙、外墙、轨面线中的一项或多项。

11、优选的，所述空间几何信息至少包括构件界面尺寸和该构件的空间位置信息，所述材质信息至少包括构件的混凝土等级。

12、进一步的，所述构件的空间几何信息包括以下信息：

13、各层梁的梁截面宽度、梁高度、梁空间轨迹路径；

14、各层板的板截面厚度、板外边线空间轨迹路径；

15、各层柱的柱截面尺寸、柱外轮廓尺寸、柱空间轨迹路径；

16、外墙截面厚度、外墙边线空间轨迹路径、外墙高度；

17、各类型板孔洞的板孔洞外边线空间轨迹路径；

18、挡土墙平面范围空间轨迹路径、挡土墙厚度、挡土墙高度；

19、盾构隧道外径、盾构管片厚度、盾构圆中心点与轨面线交点之间的高度；

20、侧墙出入口或风亭开洞的外边线空间轨迹路径；

21、局部板下沉范围的空间轨迹路径、下沉高度；

22、隔墙平面空间轨迹路径、隔墙厚度、隔墙高度；

23、轨面线空间轨迹路径。

24、进一步的，所述挡土墙高度为挡土墙平面范围空间轨迹路径至超出地面预设置高度的距离，所述隔墙高度为由不同的两板外边线空间轨迹路径封闭形成。

25、进一步的，所述构件的量化编码内至少包括构件对应的空间几何信息。

26、本发明还公开了一种地铁车站三维结构信息模型构建系统，包括：

27、拆分模块，所述拆分模块用于对历史地铁车站结构进行拆解得到若干构件；

28、归类模块，所述归类模块用于对所述构件的属性信息进行分类整理；

29、编码模块，所述编码模块用于采用分类整理后的属性信息对每一所述构件进行量化编码；

30、构建模块，所述构建模块用于根据所述量化编码构建地铁车站构件空间关系的知识图谱，将每一个构件的空间关系与该构件的量化编码进行关联，以形成空间关系索引，并根据待建地铁车站的初始结构信息进行知识图谱检索，自动建立地铁车站三维结构信息模型。

31、本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述地铁车站三维结构信息模型构建方法。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

33、本发明对地铁车站模型进行拆解得到构件，并对构件的属性信息进行分类整理，根据整理的信息对构件进行唯一性量化编码，并根据量化编码构建构件空间关系知识图谱，实现高效空间检索，对三维空间结构数据进行高效的组织管理，进而实现三维空间结构可视化信息模型的建立，具有建模速度快、结构信息精准的优点，同时在三维空间结构可视化信息模型中对结构属性信息进行编辑与修改，将修改后的三维空间结构数据进行高效的空间索引、构件空间关系构建知识图谱循环检索和保存管理，进一步实现可视化信息模型方案快速更新与生成，实现为设计者提供更为方便的多方案决策。在此基础上进一步拓展，可为后续提供更为精准的多方案工程量与造价快速生成功能。

技术特征：

1.一种地铁车站三维结构信息模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种地铁车站三维结构信息模型构建方法，其特征在于，所述初始结构信息是采用计算机自动识别待建地铁车站结构的平面图和/或剖面图获取得到的。

3.根据权利要求1所述的一种地铁车站三维结构信息模型构建方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求1所述的一种地铁车站三维结构信息模型构建方法，其特征在于，所述构件包括：各层梁、各层板、各层柱、各类型板孔洞、挡土墙、盾构孔、盾构隧道、盾构管片、侧墙出入口与风亭开洞、局部板下沉、轨顶风道、站台板、隔墙、外墙、轨面线中的一项或多项。

5.根据权利要求1所述的一种地铁车站三维结构信息模型构建方法，其特征在于，所述空间几何信息至少包括构件界面尺寸和该构件的空间位置信息，所述材质信息至少包括构件的混凝土等级。

6.根据权利要求5所述的一种地铁车站三维结构信息模型构建方法，其特征在于，所述构件的空间几何信息包括以下信息：

7.根据权利要求6所述的一种地铁车站三维结构信息模型构建方法，其特征在于，所述挡土墙高度为挡土墙平面范围空间轨迹路径至超出地面预设置高度的距离，所述隔墙高度为由不同的两板外边线空间轨迹路径封闭形成。

8.根据权利要求5所述的一种地铁车站三维结构信息模型构建方法，其特征在于，所述构件的量化编码内至少包括构件对应的空间几何信息。

9.一种地铁车站三维结构信息模型构建系统，其特征在于，包括：

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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的地铁车站三维结构信息模型构建方法。

技术总结本发明涉及地铁结构技术领域，具体为一种地铁车站三维结构信息模型构建方法、系统及介质，包括以下步骤：对地铁车站结构进行拆解得到若干构件，对构件的属性信息进行分类整理；结合分类整理后的属性信息对构件进行量化编码，每一构件对应唯一量化编码；根据量化编码建立地铁车站构件空间关系知识图谱，将各构件空间关系与各构件量化编码相关联，构建空间关系索引；将地铁车站结构的初始结构信息输入地铁车站构件空间关系知识图谱并进行知识图谱检索，自动建立地铁车站三维结构信息模型。本发明可根据单一构件量化编码修改实现地铁车站各构件的整体自适应调整，实现可视化信息模型方案快速更新与生成。技术研发人员：龙喜安,周灿朗,张勇,于清平,肖伟琦,石楷锋,吴思颖,陈文灿,李嘉民,阮利波受保护的技术使用者：佛山轨道交通设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5