綜合管廊設(shè)計軟件的研究和開發(fā)

2017-06-01 12:19劉輝

城市道橋與防洪 2017年4期

關(guān)鍵詞：縱斷面軸線管廊

劉輝

（武漢市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司,湖北武漢 430023）

綜合管廊設(shè)計軟件的研究和開發(fā)

劉輝

（武漢市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司,湖北武漢 430023）

綜合管廊是近年國家重點發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，有些方面處于探索、研究、試驗階段，為了解決綜合管廊設(shè)計中的困難，進行了綜合管廊設(shè)計軟件的研究和開發(fā)，并在多個項目中得到了應(yīng)用，取得了良好的效果。

綜合管廊；CAD；BIM

1 概述

綜合管廊設(shè)計軟件由我院軟件開發(fā)人員和管廊設(shè)計人員經(jīng)過不斷探索、研究，于2016年開發(fā)完成。本軟件很長時間是在“邊開發(fā)、邊應(yīng)用”的過程中完成的，沒有市場化軟件參考，完全是在摸索過程中獨立完成。

（1）本軟件的特點

具有極強的交互性、靈活性，動態(tài)拖動方式設(shè)計非常直觀，所見即所得，無縫接入AutoCAD。實現(xiàn)了平面圖形和縱斷面圖形的互動，縱斷面節(jié)點更改時，平面圖形自動修改；平面節(jié)點移動后，可更新縱斷面圖，縱斷面節(jié)點自動對應(yīng)于平面節(jié)點。能夠根據(jù)二維設(shè)計自動生成三維圖形，可導(dǎo)入有關(guān)BIM軟件中。本軟件融入了我院前期自主開發(fā)的道路、排水設(shè)計軟件，共用了同一個設(shè)計平臺，實現(xiàn)了專業(yè)內(nèi)、專業(yè)間的協(xié)同設(shè)計。

（2）綜合管廊設(shè)計軟件包含以下內(nèi)容：

a.協(xié)同：從我院獨立開發(fā)的道路專業(yè)設(shè)計軟件中處理有關(guān)數(shù)據(jù)，以后將處理排水專業(yè)數(shù)據(jù)。

b.基礎(chǔ)：一些基礎(chǔ)操作，例如數(shù)據(jù)文件的處理等。

c.道路：管廊和道路關(guān)聯(lián)，設(shè)計管廊之前，需要先處理道路數(shù)據(jù)。

d.平面設(shè)計：管廊軸線定義、標(biāo)準(zhǔn)斷面定義、邊線繪制等功能。

e.節(jié)點設(shè)計：平面節(jié)點的插入、移動、修改等功能。

f.縱斷面設(shè)計：縱斷面圖形的繪制，埋深設(shè)計，縱斷面節(jié)點尺寸的修改、節(jié)點移動。節(jié)點修改后，平縱圖形的一致性處理。

g.BIM:創(chuàng)建管廊三維模型、道路三維模型、剖面圖。

h.設(shè)計成果：平面標(biāo)注、工程量計算等。

（3）本軟件的簡要體系結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 軟件簡要體系結(jié)構(gòu)

2 綜合管廊設(shè)計軟件需要注意并解決的幾個問題

（1）管廊軸線

a.管廊軸線可以是一條多段線，也可以是連續(xù)多條多段線，采用多條多段線的好處是便于軸線的修改，便于軸線設(shè)計；

b.每一條管廊有一條且只有一條管廊軸線；

c.管廊可以和道路中線平行，也可以不平行，應(yīng)該盡量靈活；管廊的樁號由道路樁號確定，目的是便于施工，因為施工是以道路為基準(zhǔn)的，如果沒有道路設(shè)計，則可將管廊軸線認(rèn)為是道路中線；

d.設(shè)計過程中，局部軸線修改后，對整個管廊的設(shè)計影響要最小，節(jié)點能按原來的樁號歸位。

（2）節(jié)點

a.管廊平面圖上的節(jié)點圖形完全由用戶定義，用戶可以將節(jié)點詳細設(shè)計圖的俯視圖作為節(jié)點平面圖；

b.每一個節(jié)點圖是一個DWG圖形，放到坐標(biāo)原點；節(jié)點圖的插入點在管廊軸線上；節(jié)點外輪廓需要設(shè)計一個遮擋；有管群連接的節(jié)點，需要定義管群起始線和管群類型；

c.當(dāng)前工程的所有節(jié)點DWG圖形需要添加到當(dāng)前工程圖庫，并設(shè)置有關(guān)參數(shù)，定義的尺寸參數(shù)將在縱斷面圖和三維模型中體現(xiàn)；

d.當(dāng)節(jié)點原始圖形修改后，能夠?qū)⒁呀?jīng)插入平面圖的有關(guān)節(jié)點更新；

e.節(jié)點可以進行單個插入，也可以批量插入，可以交互式插入，也可以按指定樁號插入，插入后的節(jié)點可以單個修改，也可以批量修改；可以移動，按指定點或者按指定樁號。

（3）縱斷面設(shè)計

a.埋深設(shè)計：管廊縱斷面可以和道路平行，也可以不平行，需要有快捷設(shè)計方法；

b.可以修改節(jié)點的尺寸，例如高度、總長度、前長度、后長度；可以指定參數(shù)，也可以采用動態(tài)拖動方式修改；

c.可以在縱斷面圖上移動節(jié)點，改變節(jié)點樁號，修改方式可以指定樁號，也可以是動態(tài)拖動方式；

d.平縱互動：縱斷面圖修改后，例如移動了節(jié)點，平面圖自動與其對應(yīng)；

e.可以有多個縱斷面方案，由一個方案到另一個方案應(yīng)該非常便捷。

（4）標(biāo)注

a.平面標(biāo)注節(jié)點形式多樣，標(biāo)注完成后，如果更改了設(shè)計，可以更新標(biāo)注；

b.縱斷面標(biāo)注欄可以由用戶定義。

（5）設(shè)計完成后，軟件能夠自動生成三維模型，并能繪制剖面圖。

3 本軟件開發(fā)內(nèi)容

3.1 協(xié)同

（1）導(dǎo)出道路測量數(shù)據(jù)；（2）導(dǎo)出道路平面中線；（3）導(dǎo)出道路縱斷面數(shù)據(jù)；（4）提取橫斷面設(shè)計數(shù)據(jù)。

3.2 基礎(chǔ)

（1）初始化；（2）導(dǎo)入或卸載管廊；（3）復(fù)制工程到指定文件夾；（4）復(fù)制文件到當(dāng)前工程；（5）刪除數(shù)據(jù)。

3.3 道路

（1）定義道路和樁號；（2）標(biāo)注道路樁號（批量）；（3）標(biāo)注道路樁號(指定點)；（4）標(biāo)注道路樁號(輸樁號)；（5）道路豎曲線數(shù)據(jù)；（6）道路橫斷面數(shù)據(jù)；（7）道路測量數(shù)據(jù)；（8）導(dǎo)入或卸載平面道路中線。

3.4 平面設(shè)計

（1）定義管廊；（2）管廊橫斷面數(shù)據(jù)；（3）繪制偏置線；（4）管群設(shè)計；（5）管廊平面動態(tài)查詢；（6）管廊平面定點查詢；（7）保存邊線。

3.5 節(jié)點設(shè)計

（1）節(jié)點預(yù)處理；（2）定義管群起始線；（3）節(jié)點管理；（4）插入節(jié)點(指定樁號)；（5）插入節(jié)點(指定點)；（6）批量插入節(jié)點；（7）節(jié)點數(shù)據(jù)編輯；（8）等間距插入節(jié)點（按樁號間距）；（9）等間距插入節(jié)點（按曲線距離）；（10）移動節(jié)點(指定樁號)；（11）移動節(jié)點(指定點)；（12）修改節(jié)點；（13）節(jié)點對齊邊線；（14）更新節(jié)點圖形；（15）保存節(jié)點數(shù)據(jù)。

3.6 縱斷面設(shè)計

（1）沿線橫斷面數(shù)據(jù)；（2）變形縫數(shù)據(jù)；（3）縱斷面自定義標(biāo)注數(shù)據(jù)；（4）縱斷面增加標(biāo)注樁號數(shù)據(jù)；（5）繪制縱斷面圖；（6）設(shè)置管廊埋深(批量)；（7）設(shè)置管廊埋深(指定點)；（8）修改節(jié)點高度；（9）動態(tài)修改節(jié)點高度；（10）修改節(jié)點長度；（11）動態(tài)修改節(jié)點前后長度(固定總長度)；（12）移動縱斷面節(jié)點；（13）動態(tài)移動縱斷面節(jié)點；（14）更新縱斷面圖；（15）保存縱斷面設(shè)計數(shù)據(jù)。

3.7 BIM

（1）繪制管廊三維圖形；（2）創(chuàng)建道路三維模型；（3）剖面圖。

3.8 設(shè)計成果

（1）批量標(biāo)注平面節(jié)點；（2）批量標(biāo)注平面節(jié)點2；（3）批量標(biāo)注平面節(jié)點坐標(biāo)；（4）在管廊上標(biāo)注樁號；（5）在管廊上標(biāo)注兩點間長度；（6）節(jié)點坐標(biāo)表；（7）工程量計算；（8）管廊橫斷面繪制；（9）圖面整理。

3.9 工具

（1）平面分圖；（2）縱斷面分圖；（3）數(shù)字地形圖。