(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 202211271820.5 (22)申请日 2022.10.18 (71)申请人 上海市城市 建设设计研究总院 （集 团） 有限公司 地址 200120 上海市黄浦区西藏 南路1170 号 (72)发明人 朱捷　胡方健　蒋宏　王宝辉　 (74)专利代理 机构 上海知义 律师事务所 313 04 专利代理师 刘峰 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) (54)发明名称 基于BIM软件的道路净空检查及提取数据方 法 (57)摘要 本发明公开了基于BIM软件的道路净空检查 及提取数据方法， 包括如下步骤： 1、 建立能够在 BIM软件环境中进行处理的三维模型； 2、 根据所 述道路中不同路段分别形成相应的限界包络、 建 立相应的限界实体； 3、 求解三维模型和每一限界 实体的交集实体； 当交集实体为空时， 说明建筑 限界不受侵入； 当交集实体不为空集时， 抽取并 处理交集实体相关的数据形成完整的交集实体 数组集； 4、 将交集实体数组集输出给操作者。 本 发明能够实现道路设计过程中定量化校验道路 净空检查， 实现智能化设计 。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115510547 A 2022.12.23 CN 115510547 A 1.基于BIM软件的道路净空检查及提取 数据方法； 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1、 采集需要进行道路净空检查及提取数据的道路的数据， 建立能够在BIM软件环 境中进行处 理的三维模型； 步骤2、 根据所述道路中不同路段分别形成相应的限界包络、 建立相应的限界实体； 步骤3、 在BIM软件环境的三维环境下， 求解所述三维模型和每一所述限界实体的交集 实体； 当所述交集实体为空时， 说明建筑限界不受侵入， 直接 完成所有流 程； 当所述交集实体不为空集 时， 抽取并处理所述交集实体相关的数据形成完整的交集实 体数组集； 步骤4、 将所述交集实体数组集输出 给操作者。 2.根据权利要求1所述的基于BIM软件的道路净空检查及提取数据方法， 其特征在于， 在步骤2中， 每一所述路段的所述限界包络的建立方法如下： 根据每一所述路段是属于不设置超高的情况还是属于设置超高的情况分别采用不同 方式形成相应的所述限界包络； 若所述路段属于不设置超高的情况， 相应的所述 限界包络的上缘边界线为水平线， 两 侧边界线应与所述水平线垂直； 若所述路段属于设置超高的情况， 相应的所述限界包络的上缘边界线与路面超高横坡 平行， 两侧边界线应与所述路面超高横坡垂直； 将每个计算桩号在相应的所述限界包络的各个顶点沿着里程桩号顺序相连建立限界 实体。 3.根据权利要求3所述的基于BIM软件的道路净空检查及提取数据方法， 其特征在于， 每一所述限界实体的构成如下： 若所述路段属于不设置超高的情况， 则下缘底面标高为h ‑i×max(WL,WR)， 其中h为所述 道路中心线设计标高、 i为路拱横坡、 WL为左侧建筑限界到道路中心 线的宽度、 WR为右侧建筑 限界到道路中心线的宽度， 下缘底面 为路面减去横坡高程影响形成的曲面； 若所述路段属于设置超高的情况， 则下缘底面与路面重合； 若所述路段属于不设置超高的情况下， 上缘顶面与下缘底面平行， 则上缘顶面与下缘 底面的垂直距离为H+i ×max(WL,WR)， 其中H为净空高度、 i为路拱横坡、 WL为左侧建筑限界到 道路中心线的宽度、 WR为右侧建筑限界到道路中心线的宽度； 若所述路段属于设置超高的情况下， 上缘顶面与下缘底面的垂直距离为净空高度H， 则 左右两个侧面与下缘底面垂 直， 上缘顶面左右两侧按照用户输入的顶角宽度数值分别切去 两个对称的三角柱。 4.根据权利要求1所述的基于BIM软件的道路净空检查及提取数据方法， 其特征在于， 在步骤3中， 所述交集 实体数组包括分块序号、 分块起始桩号、 分块 终止桩号、 侵入高度信息 过程数组集、 左侧侵入宽度信息过程数组集和右侧侵入宽度信息过程数组集。 5.根据权利要求4所述的基于BIM软件的道路净空检查及提取数据方法， 其特征在于， 抽取并处 理所述交集实体相关的数据形成完整的所述交集实体数组的过程包括如下步骤： 步骤3.1、 按照所述交集实体 中起始桩号大小从小到大为各个分块编号并命名， 每一所 述分块的名称均依次包括分块序号、 分块 起始桩号和分块终止桩号；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115510547 A 2步骤3.2、 按照用户选定的计算步长， 从每一所述分块的起始桩号至终止桩号， 在每个 所述桩号均作与相应的所述分块的实体所对应的截面， 且每一所述截面的法向向量均与路 线切向向量平行； 步骤3.3、 补全每一所述截面的限界包络； 步骤3.4、 从每一个所述截面的各个端点向相应的建筑限界上缘边界线作垂线， 当垂线 落在上缘边界延 长线上时， 取端点到垂线与切角边线交点的距离， 记录最大的垂 直距离， 计 入所述侵入高度信息过程数组集； 步骤3.5、 从每一个所述截面的各个端点向截面所在侧的建筑限界边界线作平行于下 缘边界线的辅助线， 记录最大横向距离， 并计入左侧侵入宽度信息过程数组集或者右侧侵 入宽度信息过程数组集； 步骤3.6分析所述侵入高度信息过程数组集、 所述左侧侵入宽度信息过程数组集和所 述右侧侵入宽度信息过程数组集； 读取所有所述最大垂直距离中的最大值及对应的桩号， 绘制对应所述桩号的二维限界 包络及分块实体截面， 计入所述侵入高度信息数组； 读取所有所述最大横向距离中的最大值及对应的桩号， 分别计入相应的所述左侧侵入 宽度信息数组和相应的所述右侧侵入宽度信息数组。 6.根据权利要求5所述的基于BIM软件的道路净空检查及提取数据方法， 其特征在于， 在步骤3.1中， 当存在两个以上所述分块的起始桩号相同时， 按照相应的所述分块距离上缘 边界线距离大小， 并遵循先左后右的顺序依次编号。 7.根据权利要求5所述的基于BIM软件的道路净空检查及提取数据方法， 其特征在于， 步骤3.3中， 每一所述截面的 限界包络均在二 维限界由上缘边界线、 切角边线、 左侧边线、 右 侧边线及下缘 边界线组成。 8.根据权利要求5所述的基于BIM软件的道路净空检查及提取数据方法， 其特征在于， 在步骤3.5中， 当左侧侵入时， 所述 最大横向距离计入所述左侧侵入宽度信息过程数组集； 当右侧侵入时， 所述 最大横向距离计入右侧侵入宽度信息过程数组集。 9.根据权利要求5所述的基于BIM软件的道路净空检查及提取数据方法， 其特征在于， 步骤3.4中， 计入所述侵入高度信息过程数组集的所述最大垂直距离均以相应的分块序号 和桩号为索引； 步骤3.5中， 计入所述左侧侵入宽度信息过程数组集或者所述右侧侵入宽度信息过程 数组集的所述 最大横向距离均以相应的分块序号和桩号 为索引。 10.根据权利要求5所述的基于BIM软件的道路净空检查及提取数据 方法， 其特征在于， 所有所述最大垂 直距离中的最大值及对应的桩号计入所述侵入高度信息数组的格式为： 桩 号(Hmax)， Hmax， 竖向侵入轮廓线； 所有所述最大横向距离中的最大值及对应的桩号计入相应的所述左侧侵入宽度信息 数组的格式为： 桩号(W左max)， W左max， 左侧横向侵入轮廓线； 所有所述最大横向距离中的最大值及对应的桩号计入相应的所述右侧侵入宽度信息 数组的格式为： 桩号(W右max)， W右max， 右侧横向侵入轮廓线。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115510547 A 3