为解决现有大场景三维地理信息系统(geographic information system,GIS)平台中道路建筑信息模型(building information modeling,BIM)模型与倾斜实景模型融合展示中存在的坐标基准不统一问题,提出一种道路BIM模型与倾斜实景地理坐标高...为解决现有大场景三维地理信息系统(geographic information system,GIS)平台中道路建筑信息模型(building information modeling,BIM)模型与倾斜实景模型融合展示中存在的坐标基准不统一问题,提出一种道路BIM模型与倾斜实景地理坐标高精度匹配方法。针对道路带状分布特征及道路养护需求,首先对模型进行分段处理;然后根据道路路面及资产设施模型的特征点分布设计构建一种空间距离加权的最小二乘坐标匹配参数拟合方法,重点解决各分段路面的精准接边难题。选取真实道路数据展开实验,验证该坐标匹配方法,通过所提方法可以有效解决道路模型与倾斜实景模型匹配产生偏差的问题,匹配后二者之间的精度达到毫米级,满足道路交通设施数字化管养和动态更新的需要。展开更多
传统的机器人定位导航方法在复杂建筑环境中存在精度不高、依赖传感器严重、无法有效处理动态障碍物等问题,导致其在实际应用中难以达到预期效果。为解决这些问题,引入了建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术,借助BIM...传统的机器人定位导航方法在复杂建筑环境中存在精度不高、依赖传感器严重、无法有效处理动态障碍物等问题,导致其在实际应用中难以达到预期效果。为解决这些问题,引入了建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术,借助BIM的几何和语义信息支持,在复杂环境中辅助机器人定位导航,为机器人提供更精确的环境感知和最优路径规划,减少与环境构件的碰撞风险,并提升任务执行的精准度和效率。比较论述了BIM技术在机器人定位、建图、路径规划等方面的应用现状,分析了其在建筑环境中的应用优势和挑战,并展望了未来在智能建筑和机器人智能化领域的应用前景。展开更多
为解决当前在钢结构建筑信息模型(building information modeling,BIM)与结构分析模型之间进行数据转换时存在的关键技术问题,本文在分析工业基础类(industry foundation classes,IFC)标准表达方法的基础上,以ABAQUS为结构分析平台,开...为解决当前在钢结构建筑信息模型(building information modeling,BIM)与结构分析模型之间进行数据转换时存在的关键技术问题,本文在分析工业基础类(industry foundation classes,IFC)标准表达方法的基础上,以ABAQUS为结构分析平台,开发了钢结构BIM模型数据转换算法,运用C#语言和Xbim工具包,实现了结构构件信息提取、构件空间位置调整和分析数据自动添加,并形成了相应的转换软件;通过钢框架结构实例分析验证了该软件的可靠性和准确性,并将其应用于安阳市游客集散中心的BIM模型转换和结构分析。结果表明,所开发的算法和软件解决了生成的结构分析模型节点不连接和人工添加分析数据工作量大等问题,实现了BIM中的钢结构设计模型或深化设计模型向ABAQUS结构分析模型数据的准确转换。与传统的在ABAQUS中直接建立结构分析模型相比,本文提出的方法能大大提高复杂钢结构的结构分析建模速度和效率。展开更多
在“三跨”输电线路张力放线施工中,一旦发生事故被牵导线可能跌落冲击下方跨越网,威胁被跨越物的安全稳定运行,因此提出一种基于激光点云与建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术的“三跨”施工跨越网动力学响应分析方...在“三跨”输电线路张力放线施工中,一旦发生事故被牵导线可能跌落冲击下方跨越网,威胁被跨越物的安全稳定运行,因此提出一种基于激光点云与建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术的“三跨”施工跨越网动力学响应分析方法。首先利用机载激光雷达采集“三跨”施工现场的三维点云数据,使用改进的布料模拟滤波算法分割得到跨越地形点云数据,使用基于点云空间维度特征与K-Means算法实现对跨越档两侧杆塔点云数据的高精度提取;其次根据提取的点云数据结合BIM技术对目标设备及施工环境进行逆向建模,通过不同地表物体的组装堆砌,并在其上搭建施工跨越网模型;最后通过模拟事故发生时导线对跨越网的冲击碰撞,探测跨越网的承载性能及其与被跨越物之间的动态净空距离。结果表明,该方法能够提前在实际施工环境中对跨越网的动力学性能进行分析,为输电线路跨越施工提供可靠的安全保障及数据支撑,具有一定的工程价值。展开更多
针对网络结构单一和消防语义信息贫乏导致的室内消防救援路径难以满足消防救援多样性任务需求的问题,基于建筑信息模型(building information modeling,BIM),集成地理信息系统(geographic information system,GIS)提出了一种1(基础路径...针对网络结构单一和消防语义信息贫乏导致的室内消防救援路径难以满足消防救援多样性任务需求的问题,基于建筑信息模型(building information modeling,BIM),集成地理信息系统(geographic information system,GIS)提出了一种1(基础路径网络)+N(专题路径网络)的室内消防救援多层路径网络模型,通过对案例区BIM数据进行解析,提取2230条路径网络要素信息(包括718个节点和1512条边),构建了室内基础路径网络模型,并在此基础上生成人员疏散、灭火和人员逃生3种专题路径网络.实验结果表明:该模型能够有效支持不同消防救援任务的路径规划需求,利用Dijkstra等算法成功计算出最短路径,验证了模型的可行性和实用性.展开更多
针对既有建筑数字化工作的资料采集难、建模规范性不足、数据核验难等问题,结合轨道交通项目特点,研究并提出既有轨道交通项目建筑信息模型(building information modeling,BIM)数据化方法。首先,结合运营运维数据需求,提出既有轨道交...针对既有建筑数字化工作的资料采集难、建模规范性不足、数据核验难等问题,结合轨道交通项目特点,研究并提出既有轨道交通项目建筑信息模型(building information modeling,BIM)数据化方法。首先,结合运营运维数据需求,提出既有轨道交通项目BIM数据化与场景应用总体框架。其次,研究制定BIM建模交付技术指引,并开发BIM构件标准库,以规范既有轨道交通项目BIM模型创建。然后,结合现场数据采集情况,采取不同方法创建既有轨道交通项目BIM模型。当图纸齐全时,以图纸为基准进行建模;当图纸缺失时,研究以现场图片、点云数据等为基础,通过构件特征识别和匹配BIM构件标准库的构件单元,辅助BIM模型创建。最后,为保障BIM模型质量,研发合标性检查工具,通过内嵌BIM标准规范自动检查BIM模型,并开展现场检查复核各专业BIM模型。目前已在深圳地铁既有运营线路项目开展BIM数据化应用,积累了BIM数字资产,可为其他城市既有运营线路BIM建设提供参考。展开更多
在水利工程的建设管理中,施工进度会不可避免地受到外界因素的影响,导致工程施工不能按照原有计划进行。针对于此提出了基于BIM+GIS的施工进度动态计划关联方法,以互联网技术为基础,结合数据库技术和可视化技术,实现工程量统计与施工进...在水利工程的建设管理中,施工进度会不可避免地受到外界因素的影响,导致工程施工不能按照原有计划进行。针对于此提出了基于BIM+GIS的施工进度动态计划关联方法,以互联网技术为基础,结合数据库技术和可视化技术,实现工程量统计与施工进度的动态模拟,通过Cesium 3D GIS平台建立了基于BIM+GIS的水利工程施工进度管理系统。此系统将GIS大场景与BIM深度结合,为水利工程项目参建方提供施工三维动态可视化环境,精细化控制水利工程的工程量统计与进度计划管理。目前该系统已经在某水闸工程中投入使用,应用效果良好。展开更多
文章在常规TOPSIS(technique for order preference by similarity to ideal solution)模型的基础上提出空间TOPSIS模型,以安徽省休宁县为例,采用地理信息系统(geographic information system,GIS)技术对安徽省休宁县的滑坡易发性进行...文章在常规TOPSIS(technique for order preference by similarity to ideal solution)模型的基础上提出空间TOPSIS模型,以安徽省休宁县为例,采用地理信息系统(geographic information system,GIS)技术对安徽省休宁县的滑坡易发性进行评价。研究表明:基于GIS的空间TOPSIS模型的滑坡易发性评价,能够处理和分析滑坡评价因子以及滑坡易发性的空间变化特征;评价结果与休宁县境内已经发生滑坡的空间分布较为吻合,评价结果较好。基于GIS的空间TOPSIS模型在滑坡易发性评价中具有较好的适用性。展开更多
针对建筑机器人在施工现场获取地图信息时间长且需要规划出一条全局的、能实时避障的路径等问题,该文提出了一种应用建筑信息模型(building information model,BIM)技术建立导航地图并进行路径规划的算法。根据BIM模型中的信息对传统RR...针对建筑机器人在施工现场获取地图信息时间长且需要规划出一条全局的、能实时避障的路径等问题,该文提出了一种应用建筑信息模型(building information model,BIM)技术建立导航地图并进行路径规划的算法。根据BIM模型中的信息对传统RRT算法进行优化改进,提出了IRRT(improved rapid-exploration random tree)算法。首先将原有的固定步长改为动态步长,通过判断与目标点的远近界定步长大小,避免了节点的盲目扩张;其次,对随机采样点的生成范围进行了约束,并设置一个同时考虑目标点和随机点的权重来解决传统RRT算法中新生成点仅由随机采样点单一决定的问题;算法陷入最小值时选取随机扰动策略进行逃脱;最后在全局路径的相邻节点间使用动态窗口法进行局部避障。实验仿真结果表明IRRT算法比传统RRT算法在搜索速度上快了3倍多,平均路径比改进前减少25.56%,平均节点减少8.92%,加入动态窗口法后有效提高了机器人实时避障能力,更适合多变的室内环境使用。展开更多
文摘为解决现有大场景三维地理信息系统(geographic information system,GIS)平台中道路建筑信息模型(building information modeling,BIM)模型与倾斜实景模型融合展示中存在的坐标基准不统一问题,提出一种道路BIM模型与倾斜实景地理坐标高精度匹配方法。针对道路带状分布特征及道路养护需求,首先对模型进行分段处理;然后根据道路路面及资产设施模型的特征点分布设计构建一种空间距离加权的最小二乘坐标匹配参数拟合方法,重点解决各分段路面的精准接边难题。选取真实道路数据展开实验,验证该坐标匹配方法,通过所提方法可以有效解决道路模型与倾斜实景模型匹配产生偏差的问题,匹配后二者之间的精度达到毫米级,满足道路交通设施数字化管养和动态更新的需要。
文摘传统的机器人定位导航方法在复杂建筑环境中存在精度不高、依赖传感器严重、无法有效处理动态障碍物等问题,导致其在实际应用中难以达到预期效果。为解决这些问题,引入了建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术,借助BIM的几何和语义信息支持,在复杂环境中辅助机器人定位导航,为机器人提供更精确的环境感知和最优路径规划,减少与环境构件的碰撞风险,并提升任务执行的精准度和效率。比较论述了BIM技术在机器人定位、建图、路径规划等方面的应用现状,分析了其在建筑环境中的应用优势和挑战,并展望了未来在智能建筑和机器人智能化领域的应用前景。
文摘为解决当前在钢结构建筑信息模型(building information modeling,BIM)与结构分析模型之间进行数据转换时存在的关键技术问题,本文在分析工业基础类(industry foundation classes,IFC)标准表达方法的基础上,以ABAQUS为结构分析平台,开发了钢结构BIM模型数据转换算法,运用C#语言和Xbim工具包,实现了结构构件信息提取、构件空间位置调整和分析数据自动添加,并形成了相应的转换软件;通过钢框架结构实例分析验证了该软件的可靠性和准确性,并将其应用于安阳市游客集散中心的BIM模型转换和结构分析。结果表明,所开发的算法和软件解决了生成的结构分析模型节点不连接和人工添加分析数据工作量大等问题,实现了BIM中的钢结构设计模型或深化设计模型向ABAQUS结构分析模型数据的准确转换。与传统的在ABAQUS中直接建立结构分析模型相比,本文提出的方法能大大提高复杂钢结构的结构分析建模速度和效率。
文摘在“三跨”输电线路张力放线施工中,一旦发生事故被牵导线可能跌落冲击下方跨越网,威胁被跨越物的安全稳定运行,因此提出一种基于激光点云与建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术的“三跨”施工跨越网动力学响应分析方法。首先利用机载激光雷达采集“三跨”施工现场的三维点云数据,使用改进的布料模拟滤波算法分割得到跨越地形点云数据,使用基于点云空间维度特征与K-Means算法实现对跨越档两侧杆塔点云数据的高精度提取;其次根据提取的点云数据结合BIM技术对目标设备及施工环境进行逆向建模,通过不同地表物体的组装堆砌,并在其上搭建施工跨越网模型;最后通过模拟事故发生时导线对跨越网的冲击碰撞,探测跨越网的承载性能及其与被跨越物之间的动态净空距离。结果表明,该方法能够提前在实际施工环境中对跨越网的动力学性能进行分析,为输电线路跨越施工提供可靠的安全保障及数据支撑,具有一定的工程价值。
文摘针对网络结构单一和消防语义信息贫乏导致的室内消防救援路径难以满足消防救援多样性任务需求的问题,基于建筑信息模型(building information modeling,BIM),集成地理信息系统(geographic information system,GIS)提出了一种1(基础路径网络)+N(专题路径网络)的室内消防救援多层路径网络模型,通过对案例区BIM数据进行解析,提取2230条路径网络要素信息(包括718个节点和1512条边),构建了室内基础路径网络模型,并在此基础上生成人员疏散、灭火和人员逃生3种专题路径网络.实验结果表明:该模型能够有效支持不同消防救援任务的路径规划需求,利用Dijkstra等算法成功计算出最短路径,验证了模型的可行性和实用性.
文摘针对既有建筑数字化工作的资料采集难、建模规范性不足、数据核验难等问题,结合轨道交通项目特点,研究并提出既有轨道交通项目建筑信息模型(building information modeling,BIM)数据化方法。首先,结合运营运维数据需求,提出既有轨道交通项目BIM数据化与场景应用总体框架。其次,研究制定BIM建模交付技术指引,并开发BIM构件标准库,以规范既有轨道交通项目BIM模型创建。然后,结合现场数据采集情况,采取不同方法创建既有轨道交通项目BIM模型。当图纸齐全时,以图纸为基准进行建模;当图纸缺失时,研究以现场图片、点云数据等为基础,通过构件特征识别和匹配BIM构件标准库的构件单元,辅助BIM模型创建。最后,为保障BIM模型质量,研发合标性检查工具,通过内嵌BIM标准规范自动检查BIM模型,并开展现场检查复核各专业BIM模型。目前已在深圳地铁既有运营线路项目开展BIM数据化应用,积累了BIM数字资产,可为其他城市既有运营线路BIM建设提供参考。
文摘在水利工程的建设管理中,施工进度会不可避免地受到外界因素的影响,导致工程施工不能按照原有计划进行。针对于此提出了基于BIM+GIS的施工进度动态计划关联方法,以互联网技术为基础,结合数据库技术和可视化技术,实现工程量统计与施工进度的动态模拟,通过Cesium 3D GIS平台建立了基于BIM+GIS的水利工程施工进度管理系统。此系统将GIS大场景与BIM深度结合,为水利工程项目参建方提供施工三维动态可视化环境,精细化控制水利工程的工程量统计与进度计划管理。目前该系统已经在某水闸工程中投入使用,应用效果良好。
文摘文章在常规TOPSIS(technique for order preference by similarity to ideal solution)模型的基础上提出空间TOPSIS模型,以安徽省休宁县为例,采用地理信息系统(geographic information system,GIS)技术对安徽省休宁县的滑坡易发性进行评价。研究表明:基于GIS的空间TOPSIS模型的滑坡易发性评价,能够处理和分析滑坡评价因子以及滑坡易发性的空间变化特征;评价结果与休宁县境内已经发生滑坡的空间分布较为吻合,评价结果较好。基于GIS的空间TOPSIS模型在滑坡易发性评价中具有较好的适用性。
文摘针对建筑机器人在施工现场获取地图信息时间长且需要规划出一条全局的、能实时避障的路径等问题,该文提出了一种应用建筑信息模型(building information model,BIM)技术建立导航地图并进行路径规划的算法。根据BIM模型中的信息对传统RRT算法进行优化改进,提出了IRRT(improved rapid-exploration random tree)算法。首先将原有的固定步长改为动态步长,通过判断与目标点的远近界定步长大小,避免了节点的盲目扩张;其次,对随机采样点的生成范围进行了约束,并设置一个同时考虑目标点和随机点的权重来解决传统RRT算法中新生成点仅由随机采样点单一决定的问题;算法陷入最小值时选取随机扰动策略进行逃脱;最后在全局路径的相邻节点间使用动态窗口法进行局部避障。实验仿真结果表明IRRT算法比传统RRT算法在搜索速度上快了3倍多,平均路径比改进前减少25.56%,平均节点减少8.92%,加入动态窗口法后有效提高了机器人实时避障能力,更适合多变的室内环境使用。
