Revit環(huán)境下鐵路站場BIM建模流程

摘 要：BIM技術(shù)中面向鐵路站場設(shè)計的應(yīng)用研究相對較少，針對這種情況，以Revit軟件為基礎(chǔ)，通過對參數(shù)化族進(jìn)行研究，創(chuàng)建鐵路站場的參數(shù)化族庫，并利用Revit API外部功能拓展方式，通過對Revit進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了站場族構(gòu)件的訪問與編輯，以及族實(shí)例的創(chuàng)建、修改和替換，最終總結(jié)出鐵路站場BIM建模的基本流程。本文的研究可為鐵路站場BIM三維協(xié)同設(shè)計提供一定的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：Revit；鐵路站場；族；二次開發(fā)

中圖分類號：U412.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）04-0106-02

1 BIM模型

BIM模型是鐵路站場中應(yīng)用BIM技術(shù)的基礎(chǔ)，BIM模型可以將種類繁多的站場構(gòu)件（鋼軌、道岔、信號機(jī)、警沖標(biāo)、站臺等）進(jìn)行參數(shù)化和集成化，并按照設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)將各個構(gòu)件建立起連接約束關(guān)系，實(shí)現(xiàn)在三維可視化平臺下鐵路站場設(shè)計。

2 鐵路站場BIM核心建模軟件

Revit軟件的界面簡潔，具有非常好的操作性和開放性，自帶大量的建筑圖元，用戶自身可以通過創(chuàng)建“族”來自定義建筑構(gòu)件并賦予屬性參數(shù)。因此，以Revit軟件為平臺，創(chuàng)建鐵路站場BIM模型有如下優(yōu)勢：

（1）項目。Revit中的項目自身就是一個數(shù)據(jù)庫，能夠包含鐵路站場三維模型、設(shè)計視圖、站場工程量明細(xì)和相關(guān)圖紙等在內(nèi)所有設(shè)計信息，數(shù)據(jù)信息之間保持關(guān)聯(lián)，修改其中某一項數(shù)據(jù)，整個項目能保持同步更新，避免了不必要的設(shè)計錯誤，提高設(shè)計效率和質(zhì)量。

（2）族。族是Revit中實(shí)現(xiàn)站場三維模型的基礎(chǔ)，設(shè)計人員可以根據(jù)站場專業(yè)的具體需求自行創(chuàng)建族構(gòu)件，并在族中添加不同種類的參數(shù)，創(chuàng)建出滿足設(shè)計要求的參數(shù)化族。因此，鐵路站場中常用的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，例如道岔、鋼軌、信號設(shè)備、排水設(shè)施、站臺、雨棚等，都可以通過選擇符合功能特性的族樣板來創(chuàng)建。

（3）Revit API。API（Application Programming Interface，應(yīng)用程序接口）是一些預(yù)先定義的函數(shù)。通過應(yīng)用軟件的API，開發(fā)人員無需訪問源碼或理解內(nèi)部工作機(jī)制就可以基于某軟件或硬件訪問一組例程。Revit API是Revit系列軟件提供的命名空間和類庫，允許用戶通過程序開發(fā)的方式自定義或者擴(kuò)展相應(yīng)的功能。

因此，本文選用Revit為核心建模軟件，通過族的自定義功能，創(chuàng)建鐵路站場中的參數(shù)化族構(gòu)件，并基于Revit API進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)站場構(gòu)件的放置、連接和參數(shù)調(diào)整等一系列建模操作。

3 站場構(gòu)件族庫的創(chuàng)建

標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件族的自定義參數(shù)化程度很高，可以滿足不同用戶的不同需求，因此本文中鐵路站場BIM模型的構(gòu)件基本采用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件族來實(shí)現(xiàn)。

3.1 族樣板的選擇

在Revit軟件中只有房屋建筑中常用的系統(tǒng)族，其屬性和功能不能很好的滿足站場構(gòu)件的需求，因此在創(chuàng)建鐵路站場BIM模型時，應(yīng)首先選擇合適的族樣板，為了滿足站場各設(shè)備之間的相對位置關(guān)系，本文通過對族樣板進(jìn)行研究對比，總結(jié)出鐵路站場各構(gòu)件適用的族樣板，見表1。

3.2 建族流程

以軌枕族的創(chuàng)建為例，基本創(chuàng)建流程如圖1所示。軌枕族結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，隨著線路變化適應(yīng)的需要，利用自適應(yīng)族樣板創(chuàng)建，創(chuàng)建時還應(yīng)在族構(gòu)件基線中添加一定的自適應(yīng)點(diǎn)，使構(gòu)件能適應(yīng)形狀的變化，軌枕族如圖2所示。

4 基于Revit二次開發(fā)

由于Revit軟件目前主要應(yīng)用于房屋建筑領(lǐng)域，軟件自身對鐵路站場的支持能力有限，因此，在鐵路站場的設(shè)計建模過程中，依靠Revit已經(jīng)相對成熟的軟件平臺，通過API進(jìn)行二次開發(fā)，把交互操作和程序控制的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合起來，顯著的提高設(shè)計人員的建模效率。

本文使用C#語言在Visual Studio 2010平臺下通過外部命令的方式對Revit軟件進(jìn)行開發(fā)擴(kuò)展?；诙伍_發(fā)對站場族構(gòu)件的基本操作和API函數(shù)進(jìn)行了分析研究，經(jīng)過測試對比，總結(jié)出常用函數(shù)的使用方法。見表2。

5 建模流程

根據(jù)Revit軟件的特點(diǎn)，通過分析鐵路站場構(gòu)件的特性，選擇適當(dāng)?shù)淖鍢影?，并在族樣板中根?jù)構(gòu)件屬性創(chuàng)建不同的族，最終通過Revit二次開發(fā)完成鐵路站場BIM模型的創(chuàng)建。其基本流程如圖3所示。

6 結(jié)語

通過對Revit族和二次開發(fā)的研究分析，找到適合鐵路站場BIM建模所需的族樣板及API函數(shù)，提出了Revit環(huán)境下鐵路站場BIM建模的基本流程，初步實(shí)現(xiàn)了鐵路站場BIM三維模型的構(gòu)建。鐵路站場BIM模型設(shè)計的完全實(shí)現(xiàn)仍需要一個長期的過程，本文的研究可為鐵路站場BIM三維協(xié)同設(shè)計提供一定的借鑒和參考。

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