操锋,张海兵
(中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北 武汉 430063)
近年来,随着BIM技术逐渐在铁路行业深入应用,中铁第四勘察设计院集团有限公司(简称铁四院)顺利完成了许多铁路及轨道交通BIM设计项目。但是,在武襄十城际铁路[1]、谭江特大桥[2]、佛山西站[3]等全专业BIM设计项目中,由于参与专业多、模型体量大,在人工模型质量检查时出现了以下问题:
(1)参与专业多,各专业建模标准及深度不统一;
(2)模型体量大,文件打开速度慢,易出错,严重影响质量检查效率;
(3)各专业提资时间管理相对混乱,由于项目多、任务重,很多专业无法准确确定本专业提资时间;
(4)无管理平台,各专业通过网络聊天工具进行模型文件传输,文件版本无法追溯,准确性相对较差;
(5)业主缺乏相关BIM软件或高性能工作站,收到模型文件后,无法及时查阅,导致BIM模型不能发挥作用。
在铁四院BIM设计项目中,通常采用Revit、Bentley、Catia等主流BIM设计平台。由于Revit接口相对开放,且使用该软件的专业相对较多,因此选择以Revit平台为基础进行二次开发,实现模型的质量检查。待设计流程成熟稳定后,再拓展至其他BIM软件平台进行开发。
提取BIM模型信息是该研究的重要前提之一[4-6]。分析Revit文件的数据结构,利用API提供的函数,对所需模型信息进行提取,并与项目制定的BIM实施标准进行对比,主要对比材质、族命名、模型文件命名、基点坐标、建模单位等信息。对BIM模型信息的提取主要有2部分内容:
(1)BIM模型中所有的构件清单;
(2)所有构件的属性参数。
本二次开发所需API参数到较高层级族类的映射包括并且不仅限于表1中的几个类型[4-7](见表1)。
表1 API参数到较高层级族类的映射关系
在Revit中使用API读取元素参数主要有2种方法:
(1)使用Element.Parameters获得元素所有参数,然后通过遍历参数名找到所需参数,但该方法效率较低,一般不建议采用;
(2)使用Element.get_Parameter()获得()中限定的参数。
Revit API获取元素参数的方式见表2。
表2 API获取元素参数方式[4-6]
基于Revit的BIM模型质量检查与发布平台采用BS模式开发。前端主要基于BS模式进行项目下达、质量检查结果显示及模型发布;后台则进行数据处理,通过Revit二次开发的插件进行质量检查,并在前端显示检查结果。
系统数据流程示意见图1。
基于Revit的BIM模型质量检查与发布平台的系统功能层次示意见图2。
2.2.1 项目建立
一般由具有项目经理权限的人员建立项目,并设置项目起止日期。为了方便后续查询等,在项目建立的同时,可附相关建立依据、相关要求等文件。
2.2.2 项目设置
由项目总体权限人员设置项目参与专业、人员及各专业建模的完成时间,设置完成后发给各专业确认。确认完成后,方可进行下一步任务。
2.2.3 任务下达
各专业确认反馈后,由项目总体权限人员确认,并将项目任务生效。若后期有修改,相应权限人员也可在此进行修改。
图1 系统数据流程示意图
2.2.4 模型上传、下载及预览
(1)模型上传。各专业在规定的时间点进行专业模型资料的提交;总装专业汇总各专业模型,进行总装后的上传。模型上传后,系统自动进行模型轻量化[8],转换为Web端能识别的文件,并进行预览(见图3)。
图2 系统功能层次示意图
(2)模型下载。模型提交后,下游专业下载进行审核,总装专业下载进行总装和审核。
(3)模型预览。主要在审核各专业提交的模型时预览(见图4),并且具备批注功能(见图5)。
2.2.5 模型预检查
各专业将模型上传后,系统在后台根据制定标准对上传的Revit模型进行相关检查,主要检查材质、族命名、模型文件命名、基点坐标、建模单位、是否有编码、版本信息等(见图6)。若符合要求,则进行下一步操作;否则,拒绝上传并提示出错内容。
2.2.6 模型接收与退回
模型接收与退回主要有以下几方面:
(1)预提交时,系统自动接收和退回;
(2)设计专业对上游专业的模型进行审查,若存在问题直接退回,或直接接收;
(3)总装专业对各专业提交模型进行质量检查,若存在问题直接退回,或直接接收。
图3 系统自动进行模型轻量化预览截屏图
图4 模型预览
图5 模型批注
图6 模型预检查
2.2.7 模型发布
技术人员将各专业BIM模型总装,并上传至系统,系统将模型在GIS引擎上进行轻量化并发布后,相关人员即可在Web端进行查看(见图7)[9-10]。
图7 模型集成发布
通过基于Revit的BIM模型质量检查与发布平台研究,实现了铁四院内部的BIM模型质量管理,实现了基于Revit的质量预检查与人工质量检查结合,并在人工检查时实现了BIM模型的轻量化预览、批注等功能,提高了BIM设计质量;针对铁路长大干线的集成问题,实现了基于GIS引擎的模型发布功能。但是,在系统实现上还存在一些问题:(1)模型质量检查与项目BIM设计标准在匹配上自动化程度不高,需要人工干预,这也是下一步研究中迫切需要解决的问题;(2)GIS引擎的模型发布处理不够智能化,目前初步将模型整合、人工上传,经系统自动轻量化并发布,后期将实现从专业上传、自动总装到自动发布;(3)对于专业模型检查,需扩充模型质量检查范围,进一步研究Bentley、Catia等软件的质量检查。