(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210900206.4 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 江西慧航工程咨询有限公司 地址 330108 江西省南昌市红谷滩区九龙 湖大道1388号绿地博览城2#商业办公 楼903-905室 (72)发明人 王婷　陈海涛　徐振　 (74)专利代理 机构 南昌华成联合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 36126 专利代理师 黄晶 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种嵌入路线曲线算法的桥梁BIM快速建模 方法 (57)摘要 本申请涉及一种嵌入路线曲线算法的桥梁 BIM快速建模方法， 它包括如下步骤： S1： 将桥梁 构件分为点构件、 多点构件和线构件， 并创建各 类构件的族库； S2： 输入路线的曲线参数构建路 线模型； 对于平曲线的计算， 通过内嵌的路线曲 线算法打通了交点法与线元法； 对于竖曲线， 则 对输入的曲线参数进行计算， 得到各段曲线的切 线长、 前坡度和后坡度， 以及曲线上各点的高程； S3： 根据计算结果布置桥梁构件。 本发明通过 Revit二次开发内嵌路线曲线计算算法， 只需输 入简单的路线参数， 便可支持路线任意平曲线、 竖曲线、 超高的计算， 提高路线建模的精度与效 率； 克服现有Revit软件桥梁建模精度低、 效率低 以及适用局限的问题。 权利要求书5页 说明书14页 附图7页 CN 115292784 A 2022.11.04 CN 115292784 A 1.一种嵌入路线曲线算法的桥梁BIM快速建模方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1： 将桥梁构件分为点构件、 多点构件和线构件， 并通过Revit软件创建各类构件 的族 库； S2： 输入路线 的曲线参数构建路线模型， 并将路线分为平曲线和竖曲线； 对于平曲线， 将首先通过 交点法计算各 交点的曲线参数， 再将 计算出的曲线参数转换为线 元法所需的输 入曲线参数， 并通过线元法判断曲线偏向和线元类型， 再根据输入的里程计算构件的放置 坐标和方位角； 对于竖曲线， 则对输入的曲线参数进行计算， 得到各段曲线的切线长、 前坡 度和后坡度， 以及曲线上 各点的高程； S3： 对于点构件和多点构件， 根据计算得到的放置坐标、 方位角和高程进行布置， 完成 点构件或多点构件的模型创建； 对于线构件， 预先设置间距 参数， 按照设置的间距划分路线 的曲线参数， 并根据计算出 的放置坐标、 方位角和高程以及判断的曲线偏向和线元类型进 行放置， 完成线构件的模型创建。 2.根据权利要求1所述的一种嵌入路线曲线算法的桥梁BIM快速建模方法， 其特征在 于， 所述步骤S2中处 理平曲线的具体步骤为： S201a： 输入交点法的曲线参数， 包括起点JD0的里程K0与坐标(x0， y0)、 系列交点JDi坐标 (xi， yi)、 半径Ri和缓和曲线长Lsi， 以及终点ZD的坐标(xn， yn)， 其中， i为序号， i＝1,2, 3……,n， n为交点总数； 在交点之间构建标准曲线， 所述标准曲线由第一直线、 第一缓和曲 线、 圆曲线、 第二缓和曲线和第二 直线顺序组合而成； S202a： 计算各 交点的曲线参数， 包括 JDi‑1与JDi的距离di‑1与方位角 αi‑1、 JDi与JDi+1距离 di与方位角 αi， 根据方位角 αi‑1与方位角 αi的差值计算转向值θi， 再计算曲线要素， 所述曲线 要素包括圆缩角 βi、 切线内移量pi、 切线增长值qi、 切线长Ti、 曲线长Li、 外距Ei、 切曲差Di； S203a： 将步骤S202a中计算出的参数转化为线元法所需的输入曲线参数， 线元法所需 的输入曲线参数包括起点里程、 起点坐标、 起点方位角、 起点 曲率半径、 曲线长度和终点曲 率半径； S204a： 根据步骤S203a中得到的线元法所需的输入曲线参数， 计算曲线偏向并判断线 元类型， 具体方法为： 对于线元类型， 则根据曲线起点和终点的曲率半径进行判断； 记线元法所需的输入曲 线参数中的起点里程为Ki、 起点的坐标为(xi,yi)、 起点方位角为αi、 起点曲率半径为R1i， 曲 线长度为li、 终点曲率半径为R2i； 若R1i＝0且R2i＝0， 则线元类型为直线； 若R1i＝0且R2i>0， 则 线元类型为入缓和曲线； 若R1i>0且R2i＝0， 则线元类型为出缓和曲线； 若R1i＝R2i>0， 则线元 类型为圆曲线； 若R1i>0， R2i>0， R1i≠R2i， 则线元类型为 不完整缓和曲线； 对于曲线偏向， 以曲线起点为起点， 以起点方位角为方向做一条直线， 判断曲线终点与 直线的位置关系， 若曲线终点在直线的左侧， 则曲线偏向为左， 若曲线终点在直线的右侧， 则曲线偏向为右； S205a： 输入任意里程点A， 计算所述里程点A所属的线元段， 并计算所述里程点A距离所 属线元段的起点的曲线长l， 然后根据线元曲线计算公式进行坐标和方位角的计算。 3.根据权利要求2所述的一种嵌入路线曲线算法的桥梁BIM快速建模方法， 其特征在 于， 步骤S202a 中所述曲线 要素的计算公式为：权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115292784 A 2Di＝2Ti‑Li。 4.根据权利要求2所述的一种嵌入路线曲线算法的桥梁BIM快速建模方法， 其特征在 于， 所述步骤S203a的具体转换 方式如下： 首个交点的首段曲线为首个第一直线， 起点里程为K0， 起点坐标为(x0， y0)， 起点方位角 α0， 起点曲率半径 为0， 终点曲率半径 为0， 曲线长度为d0‑T1； 从第二个交点开始， 上一个交点 的第二直线同时也是 下一个交点的第一 直线； 在交 点J Di(xi， yi) 处 ， 对于 第一缓 和曲 线 ， 第一缓 和曲 线的 起 点里 程 第一缓和曲线起点坐标(x， y)记为x＝xi‑Ti cos αi‑1， y＝yi‑Ti sinαi‑1； 第一缓和曲线的起点方位角 α ＝αi‑1； 第一缓和曲线起点曲率半径记 为0； 第一缓和曲线长度记为 Lsi， 第一缓和曲线终点曲率半径 记为Ri； 对于圆曲线， 圆曲线的起点里程HYi＝ZHi+Lsi； 圆曲线起点坐标(x， y)记为x＝xi‑Ti cos αi‑1+Δxcosαi‑1‑Δy sinαi‑1， y＝yi‑Ti sinαi‑1+Δx sinαi‑1‑Δy cosαi‑1， 其中 αi±βi作为圆曲线方位角； 圆曲线起点曲率半径记为 Ri； 圆曲线长度记为 Li‑2Lsi， 圆曲线终点曲率半径 记为Ri； 对于第二缓和曲线， 第二缓和曲线的起点里程YHi＝ZHi+Li‑Lsi； 第二缓和曲线 起点坐标 (x， y)记为x＝xi+Ti cosαi+1+Δx cosαi+Δy sinαi， y＝yi+Ti sinαi+1‑Δx sinαi‑Δy cos αi， 其中 作为第二缓和曲线方位角； 第二缓和曲 线起点曲率半径 记为Ri； 第二缓和曲线长度记为 Lsi， 第二缓和曲线终点曲率半径 记为0； 对于曲线尾直线， 即第二直线， 第二直线的起点里程HZi＝ZHi+Li， 第二直线的起点坐标 (x， y)记为x＝xi+Ti cosαi， y＝yi+Ti sinαi， 第二直线的起点方位角α ＝αi第二直线的起点 曲率半径为0， 第二 直线的终点曲率半径为0， 第二 直线的曲线长di‑Ti‑Ti‑1。权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115292784 A 3