一种公路工程道路专业构件参数化建模方法及系统与流程

本发明涉及公路结构模型，尤其涉及一种公路工程道路专业构件参数化建模方法及系统。

背景技术：

1、在公路工程道路的建设过程中，组成机械与结构的零件、构件在工程力学中统称为构件，专业构件的应用是不可或缺的。道路、桥梁、隧道等工程设施的建设需要使用各种专业构件，如钢筋混凝土构件、钢结构构件等，这些构件的质量和性能直接影响到公路工程道路的安全性、稳定性和使用寿命。

2、随着社会的信息化程度越来越高，基于道路构件的道路设计不再只满足于二维的平面设计。在设计阶段应用参数化建模，不仅能有效的提高道路设计的质量和水平，还能将设计信息、模型编码挂接，向下游传递。放样融合属于参数化建模的一种，是通过将三维物体的形状以某种方式转换为平面图案，再基于这些平面图案和指定的路径来创建三维形状的技术。

3、发明人发现，现有道路专业构件参数化建模的主要问题有：

4、1、只能满足三维建模最基本的要求，但对于道路专业构件的特定设计习惯，如在填挖交界处、不同边坡等级断面如何建模，往往难以深入满足。

5、2、道路专业构件参数约束复杂，部分构件需要与地形交互，由于地面断面不规则，融合方法不统一，导致建模效率低、效果差。

6、3、建模方法缺少路线信息，采用定坐标方法，当路线信息发生变化时，难以作出调整；当道路设计发生变更时，需要重新进行建模或进行大量的人工修改工作，增加设计成本且影响项目进度。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种公路工程道路专业构件参数化建模方法及系统，基于已构建的道路专业构件库，优化道路专业构件参数，实现道路构件的参数化、标准化、缩短建模时间、提高设计效率和质量。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种公路工程道路专业构件参数化建模方法，包括：

4、获取项目路线信息、设计标高、地形信息及拟建模构件；

5、根据项目路线信息、设计标高和地形信息，确定拟建模构件的构件信息；根据所述构件信息，确定放样融合方案；具体为：若拟建模构件属于路面结构，采用顶点匹配的放样融合方式；若拟建模构件属于路基结构，根据起终点断面的类型及顶点数，确定放样融合方式；

6、根据确定的放样融合方式和构件信息进行参数化建模。

7、优选地，所述路线信息包括桩号范围；

8、所述拟建模构件的构件信息包括构件类型、尺寸信息、位置信息和编码信息。

9、优选地，在根据所述构件信息，确定放样融合方案前，还包括修正断面轮廓，具体为：

10、依据路线信息和地形信息计算拟建模构件与待交互地面线的交点，得到修正后的断面参数，所述断面参数包括高度和地宽；

11、地面线以下范围内参数置为0，得到修正后的起终点断面轮廓。

12、优选地，所述路面结构包括中分带、面层、路缘石、土路肩；

13、所述路基结构包括边坡、边沟、护坡和支挡。

14、优选地，所述若拟建模构件属于路面结构，采用顶点匹配的放样融合方式，具体为：

15、获取路面结构拟建模构件的起终点断面的顶点，基于相同的遍历方向，采用点对点一一对应的方式进行放样融合。

16、优选地，所述若拟建模构件属于路基结构，根据起终点断面的类型及顶点数，确定放样融合方式，具体为：

17、获取路基结构拟建模构件的起终点断面类型及顶点数，若起终点断面类型且顶点数相同，采用顶点匹配的放样融合方式；

18、若起终点断面类型相同，顶点数不同，将坡级数较大的断面定义为第一断面，另一断面定义为第二断面；获取第一断面的坡级数m和第二断面的坡级数n；第一断面从路面基源起到第n级坡的顶点，相对于第二断面的顶点采用顶点匹配的放样融合方式；第一断面第n+1级坡到m级坡的顶点，均与第二断面第n级坡顶点对应进行放样融合；

19、若起终点断面类型及顶点数均不同，定义从挖方断面向填方断面为正方向，沿正方向将挖方断面边沟后的全部顶点与填方断面坡脚点连线，进行放样融合。

20、优选地，所述根据确定的放样融合方式和构件信息进行参数化建模，具体为：

21、根据所述构件信息计算所述拟建模构件的断面坐标，通过旋转平移操作，生成三维模型，放置到指定桩号位置处，完成参数化建模。

22、第二方面，本发明提供一种公路工程道路专业构件参数化建模系统，包括：

23、数据获取模块，用于获取项目路线信息、设计标高、地形信息及拟建模构件；

24、放样融合模块，用于根据项目路线信息、设计标高和地形信息，确定拟建模构件的构件信息；根据所述构件信息，确定放样融合方案；具体为：若拟建模构件属于路面结构，采用顶点匹配的放样融合方式；若拟建模构件属于路基结构，根据起终点断面的类型及顶点数，确定放样融合方式；

25、参数化建模模块，用于根据确定的放样融合方式和构件信息进行参数化建模。

26、第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所述的一种公路工程道路专业构件参数化建模方法中的步骤。

27、第四方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述的一种公路工程道路专业构件参数化建模方法中的步骤。

28、与现有技术相比，本公开的有益效果为：

29、本发明首先建立专业构件库，然后通过路线信息确定构件起终点断面（包含地形交互点），通过与专业构件库匹配，确定具体构件形式及断面融合方案，符合道路专业的设计习惯。在填挖交界、不同边坡等级断面处有特殊的专业构件，有效避免人工调整，大大节省了人力和物力成本。针对后续路线信息调整的路段，根据构件的桩号、断面信息（例尺寸、路线信息、边坡层级方案、边沟断面形式等）迅速定位相关构件，重新计算断面形式，通过专业构件库重新确定构件形式，替换原有构件参数，调整简洁。

30、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种公路工程道路专业构件参数化建模方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种公路工程道路专业构件参数化建模方法，其特征在于，所述路线信息包括桩号范围；

3.如权利要求1所述的一种公路工程道路专业构件参数化建模方法，其特征在于，在根据所述构件信息，确定放样融合方案前，还包括修正断面轮廓，具体为：

4.如权利要求1所述的一种公路工程道路专业构件参数化建模方法，其特征在于，所述路面结构包括中分带、面层、路缘石、土路肩；

5.如权利要求1所述的一种公路工程道路专业构件参数化建模方法，其特征在于，所述若拟建模构件属于路面结构，采用顶点匹配的放样融合方式，具体为：

6.如权利要求1所述的一种公路工程道路专业构件参数化建模方法，其特征在于，所述若拟建模构件属于路基结构，根据起终点断面的类型及顶点数，确定放样融合方式，具体为：

7.如权利要求1所述的一种公路工程道路专业构件参数化建模方法，其特征在于，所述根据确定的放样融合方式和构件信息进行参数化建模，具体为：

8.一种公路工程道路专业构件参数化建模系统，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种公路工程道路专业构件参数化建模方法中的步骤。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种公路工程道路专业构件参数化建模方法中的步骤。

技术总结本公开提出一种公路工程道路专业构件参数化建模方法及系统，涉及公路结构模型技术领域，方法包括：根据项目路线信息、设计标高和地形信息，确定拟建模构件的构件信息；根据所述构件信息，确定放样融合方案；具体为：若拟建模构件属于路面结构，采用顶点匹配的放样融合方式；若拟建模构件属于路基结构，根据起终点断面的类型及顶点数，确定放样融合方式；根据确定的放样融合方式和构件信息进行参数化建模。考虑待交互工程道路区域的路线信息和地形信息，计算拟建模构件的断面信息，并根据不同结构的构件的断面信息配置相应的放样融合方式，为不同构件提供了统一的参数化建模方法，能够深入满足道路设计的特定要求，提高建模效率。技术研发人员：徐润,李晓宇,刘晓威,王雅鑫,赵越,赵杰,张桂栋,马汝杰,鲁亮,李兵受保护的技术使用者：山东省交通规划设计院集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/21