Revit環境下鐵路站場BIM建模流程

摘 要：BIM技術中面向鐵路站場設計的應用研究相對較少，針對這種情況，以Revit軟件為基礎，通過對參數化族進行研究，創建鐵路站場的參數化族庫，并利用Revit API外部功能拓展方式，通過對Revit進行二次開發，實現了站場族構件的訪問與編輯，以及族實例的創建、修改和替換，最終總結出鐵路站場BIM建模的基本流程。本文的研究可為鐵路站場BIM三維協同設計提供一定的借鑒和參考。

關鍵詞：Revit；鐵路站場；族；二次開發

中圖分類號：U412.6 文獻標識碼：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用BIM技術的基礎，BIM模型可以將種類繁多的站場構件（鋼軌、道岔、信號機、警沖標、站臺等）進行參數化和集成化，并按照設計的標準將各個構件建立起連接約束關系，實現在三維可視化平臺下鐵路站場設計。

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建“族”來自定義建筑構件并賦予屬性參數。因此，以Revit軟件為平臺，創建鐵路站場BIM模型有如下優勢：

（1）項目。Revit中的項目自身就是一個數據庫，能夠包含鐵路站場三維模型、設計視圖、站場工程量明細和相關圖紙等在內所有設計信息，數據信息之間保持關聯，修改其中某一項數據，整個項目能保持同步更新，避免了不必要的設計錯誤，提高設計效率和質量。

（2）族。族是Revit中實現站場三維模型的基礎，設計人員可以根據站場專業的具體需求自行創建族構件，并在族中添加不同種類的參數，創建出滿足設計要求的參數化族。因此，鐵路站場中常用的標準構件，例如道岔、鋼軌、信號設備、排水設施、站臺、雨棚等，都可以通過選擇符合功能特性的族樣板來創建。

（3）Revit API。API（Application Programming Interface，應用程序接口）是一些預先定義的函數。通過應用軟件的API，開發人員無需訪問源碼或理解內部工作機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的方式自定義或者擴展相應的功能。

因此，本文選用Revit為核心建模軟件，通過族的自定義功能，創建鐵路站場中的參數化族構件，并基于Revit API進行二次開發，實現站場構件的放置、連接和參數調整等一系列建模操作。

3 站場構件族庫的創建

標準構件族的自定義參數化程度很高，可以滿足不同用戶的不同需求，因此本文中鐵路站場BIM模型的構件基本采用標準構件族來實現。

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族，其屬性和功能不能很好的滿足站場構件的需求，因此在創建鐵路站場BIM模型時，應首先選擇合適的族樣板，為了滿足站場各設備之間的相對位置關系，本文通過對族樣板進行研究對比，總結出鐵路站場各構件適用的族樣板，見表1。

3.2 建族流程

以軌枕族的創建為例，基本創建流程如圖1所示。軌枕族結構形式復雜，隨著線路變化適應的需要，利用自適應族樣板創建，創建時還應在族構件基線中添加一定的自適應點，使構件能適應形狀的變化，軌枕族如圖2所示。

4 基于Revit二次開發

由于Revit軟件目前主要應用于房屋建筑領域，軟件自身對鐵路站場的支持能力有限，因此，在鐵路站場的設計建模過程中，依靠Revit已經相對成熟的軟件平臺，通過API進行二次開發，把交互操作和程序控制的優點有機地結合起來，顯著的提高設計人員的建模效率。

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軟件進行開發擴展。基于二次開發對站場族構件的基本操作和API函數進行了分析研究，經過測試對比，總結出常用函數的使用方法。見表2。

5 建模流程

根據Revit軟件的特點，通過分析鐵路站場構件的特性，選擇適當的族樣板，并在族樣板中根據構件屬性創建不同的族，最終通過Revit二次開發完成鐵路站場BIM模型的創建。其基本流程如圖3所示。

6 結語

通過對Revit族和二次開發的研究分析，找到適合鐵路站場BIM建模所需的族樣板及API函數，提出了Revit環境下鐵路站場BIM建模的基本流程，初步實現了鐵路站場BIM三維模型的構建。鐵路站場BIM模型設計的完全實現仍需要一個長期的過程，本文的研究可為鐵路站場BIM三維協同設計提供一定的借鑒和參考。

參考文獻

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