(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210448237.0 (22)申请日 2022.04.24 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114820936 A (43)申请公布日 2022.07.29 (73)专利权人 甘肃省交通 规划勘察设计院股份 有限公司 地址 730030 甘肃省兰州市城关区雁北路 1689号 (72)发明人 杨鸿　车俊　樊江　陈永明　 王兴武　赵文华　徐磊如　王磊　 周侗　韩沛池　杨先斌　 (74)专利代理 机构 石家庄嘉宏 智信知识产权代 理有限公司 1316 0 专利代理师 李兵(51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06F 30/12(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06N 3/00(2006.01) (56)对比文件 CN 105184866 A,2015.12.23 CN 114329678 A,202 2.04.12 CN 113989456 A,2022.01.28 CN 10439 2482 A,2015.0 3.04 CN 112528444 A,2021.0 3.19 李强强.基于BIM技术的波形钢腹 板组合箱 梁桥二次开发应用研究. 《中国优秀硕士学位 论 文全文数据库 工程科技 Ⅱ辑》 .2022,(第2期), 审查员 郑晓云 (54)发明名称 一种波形腹板钢—砼组合梁桥三维设计及 自动绘图系统 (57)摘要 本发明公开一种波形腹板钢—砼组合梁桥 三维设计及自动绘图系统， 其中包括数据存储模 块、 3D建模模块、 识别模块、 控制系统、 可视化显 示模块、 动态演示模块、 模型构建模块、 纹理构建 模模块、 点构建模块和AI接口， 其中所述控制系 统风别与识别模块、 数据存储模块、 3D建模模块、 动态演示模块、 模型构建模块、 纹理构建模模块 和点构建模块连接， 所述3D建模模块与AI接口连 接， 所述3D建模模块还与可视化显示模块连接。 本发明不仅能够实现二维模型数据信息的转换， 将二维数据图像模型转换为三维图像模型， 提高 了三维绘图能力， 还能够实现三维设计及自动化 绘图过程中的不同设计元素的识别与最佳元素 搜索， 提高了三维设计及自动化绘图的工作效 率。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 114820936 B 2022.11.11 CN 114820936 B 1.一种波形腹板钢 ‑砼组合梁桥 三维设计及自动绘图系统， 其特 征在于： 包括： 数据存储模块； 用于存储波形腹板钢 ‑砼组合梁桥三维元素， 以实现自动化绘图的原始 元件或者信息存 储； 3D建模模块； 用于将输入的二维数据信息转化为三维模型， 以提高波形腹板钢 ‑砼组合 梁桥三维设计能力和自动化绘图能力； 识别模块； 为了提高了绘图的效率和正确率， 通过蚁群算法模型自动识别3D建模模块 中梁、 柱或则墙构件的几何参数， 并与实际需求进 行对比， 识别出数据存储模块符合规范和 逻辑关系的正确构件， 以提高绘图效率； 控制系统； 用于控制不同数据模块处于 工作状态， 以使各个模块处于 工作状态； 可视化显示模块； 用于可视化显示 不同数据模块在工作过程中的状态显示； 动态演示模块， 用于动态演示 不同数据模块在工作过程中的动态显示状态； 模型构建模块， 用于将输入的数据信息通过模型构建的方式进行立体显示； 纹理构建模 模块， 用于 输入的数据信息通过纹 理构建的方式进行立体显示； 点构建模块， 用于 输入的数据信息通过点构建的方式进行立体显示； AI接口， 用于与外界人工智能处 理模型连接； 其中所述控制系统风别与识别模块、 数据存储模块、 3D建模模块、 动态演示模块、 模型 构建模块、 纹理构建模模块和点构建模块连接， 所述3D建模模块与A I接口连接， 所述3D建模 模块还与可视化显示模块连接； 其中所述识别模块识别绘图元件的方法表示： 步骤一、 通过信 息参数设置模块设置波形腹板钢 ‑砼组合梁桥绘图元素查找频率、 绘图 类别、 绘图数量、 检索时间或者图幅大小， 查找绘图元素查找频率， 满足自动化绘图元件参 数设置的需要； 所述信息参数设置模块的数 学表达式表示： d＜Lmin    (1) 式(1)中， d表示绘图时查找元件频率距离中心点的距离， Lmin表示最小绘图元素查找频 率； 步骤二、 通过约束条件限定模块 限定自动绘图中查找绘图元素的区域 限定， 其中所述 约束条件限定模块在绘图元件查找频率中存在以下约束条件： 式(2)中， αmax表示绘图的水平信息角度， (x1， y1， z1)表示绘图时在空间范围内的元件坐 标信息， 在下一刻绘图时， 在空间范围内的元件坐标信息记作为(x2， y2， z2)， 通过数学函数 记作为： 式(3)中， βmax表示绘图的垂直信息角度； 波形腹板钢 ‑砼组合梁桥在绘图过程中不同元件之间的检索跨度设置为以下函数： hmin≤h≤hmax    (4)权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114820936 B 2式(4)中， hmax记作为绘图元件查找过程中的最大跨度， h表示实际检索绘图元件的跨 度， 蚂蚁元 素遍历绘图元件的距离记作为： S≤Smax    (5) 式(5)中， S表示蚂蚁元素遍历 绘图元件的实际距离， Smax表示蚂蚁元素遍历 绘图元件的 最大距离； 步骤三、 通过设计元件检索模块实现波形腹板钢 ‑砼组合梁桥绘图元件的最优检索， 存某时刻t蚂蚁元 素k由节点 i移动至节点j的转移概 率公式表示： 式(6)中， τij表示启动蚁群算法时， 进行波形腹板钢 ‑砼组合梁桥绘图时的信息元素在 一个区域i和另一个区域j之间检索时释放 出的信息素浓度， ηij表示蚂蚁元素在 释放遍历波 形腹板钢 ‑砼组合梁桥绘图元件路径因子时的浓度， α 表 示信息素的挥发程度， β 表示遍历波 形腹板钢 ‑砼组合梁桥绘 图元件路径因子重要程度， 表示蚂蚁元素在移动至一个绘 图检 索区域节点i时的相 邻绘图检索区域点的集合； 其中浓度与查找波 形腹板钢 ‑砼组合梁桥绘 图元件的距离有关系， 关系式表示 为： 式(7)中， dij表示一个绘图检索区域 i到另外一个绘图检索区域j的距离； 步骤四、 通过最优设计元件输出模块实现波形腹板钢 ‑砼组合梁桥绘图元件最佳元件 输出， 这需要不断地调整蚂蚁元 素寻找路径的信息释放浓度； 调整后的信息素浓可以表示： τij(t+n)＝(1 ‑ρ )τij(t)+ρ(Δ τij+Δ τk ij)    (8) 式(8)中， 其 中ρ 表示绘图时对元件查找因子的影响程度， 其 中0.35＜ρ ＜0.89， k表示蚂 蚁元素在波 形腹板钢 ‑砼组合梁桥绘图元件时的编号， i和j分别表 示查找波 形腹板钢 ‑砼组 合梁桥不同绘图元件的区域， 其中： 式(9)中， Δτij表示启动蚁群算法时， 进行波形腹板钢 ‑砼组合梁桥绘图时的信息元素 在一个区域 i和另一个区域j之间检索时释放出的信息素浓度之差， 其中： 式(10)中， Q表示介于1.05 ‑2.98之间的正常数， Lk表示第k只蚂蚁元素遍历过的波形腹 板钢‑砼组合梁桥绘图元件路径长度， m表示在绘图过程中蚁群启动蚂蚁元 素的个数； 步骤四、 通过最优设计元件输出模块输出波形腹板钢 ‑砼组合梁桥绘图元件的最优值， 在实现蚁群搜索最优解时， 对蚁群 检索元素应用过程中的ρ 进行限定；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114820936 B 3