基于BIM的城市轨道交通站台门系统工程设计方法

摘要

本发明涉及基于BIM的城市轨道交通站台门系统工程设计方法，站台门专业完成本专业模型的参数化BIM族；房建专业、轨道专业、车辆专业建立本专业BIM模型并录入相关参数信息，提供给站台门专业及限界专业；限界专业根据资料完成车辆限界、设备限界的BIM模拟轮廓并提供给站台门专业；站台门专业根据车辆专业资料计算滑动门宽度，并参数化滑动门BIM族；站台门专业将BIM模型结合车站形式及限界要求布置在站台上，完成站台门BIM布线；BIM模型汇总后通过碰撞检查应用手段，进行优化设计。依据本发明能同时加快多专业协同配合，从而达到减轻劳动强度、提高设计效率及提升设计文件质量的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及城市轨道交通技术领域，具体涉及一种基于BIM的城市轨道交通站台门系统工程设计方法。

背景技术

在站台门系统工程设计领域，目前基本仍停留在二维设计阶段，个别项目开展了站台门BIM设计研究，主要依靠设计人员二维翻模、手工拼装或通用模块进行设计，仅实现了站台门设备的三维呈现，缺少与工程实体的应用结合，且未包含相关属性信息。系统工程设计时不仅需要根据车辆资料计算数据参数，还需要结合工程实际考虑曲线车站的布置，并进行限界核查。按照目前的设计方法，前期效率低，准备工作多，易发生错误，且一旦输入资料有调整，设计数据再次计算，新的设计数据无法简单替换，所有的图纸将重新绘制一遍，不能实现“所改及所见”，灵活性欠佳，设计效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于BIM的城市轨道交通站台门系统工程设计方法，采用BIM智能化手段，将站台门工程构件单元根据专业设计需要进行划分，利用参数化设计功能生成各门体单元，快速自动拼装成工程所需BIM模型，并在族类型中录入相关设备信息；然后结合工程实际情况，搭建起城市轨道交通站台门BIM正向设计软件技术框架，在车站模型中进行快速布置；再次配合车站进行碰撞检查与限界检查，减少差错漏碰；最后对工程数量进行快速计列、站台门专业二维图纸一键导出。

本发明所采用的技术方案为：

基于BIM的城市轨道交通站台门系统工程设计方法，其特征在于：

所述方法包括以下步骤：

S1.站台门专业完成滑动门、固定门、固定侧盒、应急门及端门的参数化BIM族并录入相关参数信息；房建专业、轨道专业、车辆专业建立本专业BIM模型的外观并录入相关参数信息；

S2.房建专业、轨道专业、车辆专业将本专业BIM模型提供给站台门专业及限界专业；限界专业根据资料完成车辆限界、设备限界的BIM模拟轮廓并提供给站台门专业；

S3.站台门专业根据车辆专业资料中的车门大小，计算出滑动门的宽度，并参数化滑动门BIM族；

S4.以车站线路中心线、车站中心里程、车站站台板高度建立三维坐标系，站台门专业将BIM模型结合车站形式及限界要求布置在站台上；根据站台门门体模型及车站模型完成站台门BIM布线；

S5.BIM模型在服务器汇总后，通过碰撞检查应用手段，进行站台门优化设计；

S6.在完成优化设计的模型进行渲染美化，并进行成二维出图及工程量计算、汇报演示及工筹模拟。

S3中，滑动门宽度的计算过程为：

B

其中：

B

B

L

B

根据不同车辆构造，为避免滑动门打开后影响司机门开启，首末单元的滑动门存在非标设计，计算过程为：

B

其中：

B

B

B

L

W

W

S4中，站台门BIM模型的布置过程为：

按照站台门中心线以车站中心里程为轴线对称布置的原则，首先将滑动门BIM模型沿站台边缘方向对齐到车站限界BIM模拟轮廓；其次，在各滑动门BIM模型之间及端部参数化自动载入固定门BIM模型，其中端部的首末固定门宽度与其相邻的滑动门宽度一致；再次根据车站布置及每节车辆设置一道或多道应急门的原则，将部分固定门BIM模型替换为应急门BIM模型；最后，在站台门两端载入端门BIM模型，并结合设备房外墙位置进行封闭。

S5中，站台门碰撞检查后的优化内容包括：

(1)调整侵限或距离站台边缘过远的门体；

(2)调整与其他专业管线碰撞的站台门专业线槽及线缆；

(3)反馈其他专业调整与站台门门体之间的空间，包括站台门上方管线、端门顶部与侧部封堵、装修吊顶龙骨。

S6中，工程量计算及工筹模拟的内容包括：

工程量自动进行统计，包括各车站滑动门、固定门、固定侧盒、应急门及端门的数量，以及线缆、线槽、防踏空胶条、红外/激光探测装置的数量；

工筹模拟包括站台门的模拟制造、模拟运输、模拟安装。

本发明具有以下优点：

(1)依据本发明可优化站台门设计，同时加快多专业协同配合，从而达到减轻劳动强度、提高设计效率及提升设计文件质量的目的；

(2)依据本发明与工程实际相结合的方法，能够真实地模拟出现场建造安装的状态，指导工程施工安装；

(3)依据本发明提出的快速计列工程数量、配合车站进行碰撞检查与限界检查、一键导出二维图等功能的实现，以及可供运营维护阶段的使用的设备信息录入，达到了一模多用的目的，提高BIM模型的价值。

附图说明

图1为站台门系统BIM工程设计流程图。

图2为全高站台门系统BIM工程设计成果示意图。

图3为半高站台门系统BIM工程设计成果示意图。

图4为以半高站台门滑动门族为例的站台门系统BIM模型中录入的相关参数信息。图中，(a)为半高站台门滑动门单元族的参数信息，(b)为半高站台门滑动门单元族。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及基于BIM的城市轨道交通站台门系统的设计方法，所述方法包括以下步骤：

S1.站台门专业完成滑动门、固定门、固定侧盒(仅高架车站设置)、应急门及端门的参数化BIM族并录入相关参数信息；房建专业、轨道专业、车辆专业建立本专业BIM模型的外观并录入相关参数信息；

S2.房建专业、轨道专业、车辆专业将本专业BIM模型提供给站台门专业及限界专业；限界专业根据资料完成车辆限界、设备限界的BIM模拟轮廓并提供给站台门专业；

S3.站台门专业根据车辆专业资料中的车门大小，计算出滑动门的宽度，并参数化滑动门BIM族。

S4.以车站线路中心线、车站中心里程、车站站台板高度建立三维坐标系，站台门专业将BIM模型结合车站形式及限界要求布置在站台上；根据站台门门体模型及车站模型完成站台门BIM布线；

S5.BIM模型在服务器汇总后，通过碰撞检查应用手段，进行站台门优化设计；

S6.在完成优化设计的模型进行渲染美化，并进行成二维出图及工程量计算、汇报演示及工筹模拟。

S3中，滑动门宽度的计算过程为：

B

其中：B

根据不同车辆构造，为避免滑动门打开后影响司机门开启，首末单元的滑动门可能存在非标设计，计算方式如下：

B

其中：B

S4中，站台门BIM模型的布置过程为：

按照站台门中心线以车站中心里程为轴线对称布置的原则，首先将滑动门BIM模型沿站台边缘方向对齐到车站限界BIM模拟轮廓(由于站台门本身设备为直线设备，不能做出圆弧曲线，故站台门直线部分为按照直线进行布局，曲线部分为保证每个折曲单元两端在控制线上，采用中间部分在控制线内为原则进行折线布置：使滑动门门槛边缘的中间点对齐门槛控制线与列车车门中心交汇点，滑动门门框对齐门框限界控制线)；其次，在各滑动门BIM模型之间及端部参数化自动载入固定门BIM模型，其中端部的首末固定门宽度与其相邻的滑动门宽度一致；再次根据车站布置及每节车辆设置一道或多道应急门的原则，将部分固定门BIM模型替换为应急门BIM模型；最后，在站台门两端载入端门BIM模型，并结合设备房外墙位置进行封闭。

S5中对于站台门碰撞检查后的优化主要在于：

(1)调整侵限或距离站台边缘过远的门体；

(2)调整与其他专业管线碰撞的站台门专业线槽及线缆；

(3)反馈其他专业调整与站台门门体之间的空间，如站台门上方管线、端门顶部与侧部封堵、装修吊顶龙骨等。

S6中工程量计算及工筹模拟具体内容如下：

工程量自动进行统计，包括各车站滑动门、固定门、固定侧盒(仅高架车站设置)、应急门及端门的数量，以及线缆、线槽、防踏空胶条、红外/激光探测装置等附件数量。工筹模拟包括站台门的模拟制造、模拟运输(由站外运输至站台)、模拟安装。

该方法实现了在站台门工程建设全寿命周期的综合设计，减少了信息请求时间、各专业协调时间以及传统设计极易发生的差错漏碰，能有效提高站台门系统工程设计水平和信息化水平。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。