达索系统基于3DEXPERIENCE的长距离引调水工程智能化设计

寂静回声

随着水利行业的发展和国家战略的调整，近年来长距离引调水工程越来越多，并有逐渐扩大的趋势。传统设计手段存在诸多不足：直观性差、工作量大、效率低等。为解决以上问题，本文提出了一种基于工程造价体系的引调水线路快速布设的方法：通过对地形、地物、土地属性的赋值，计算得到一条成本最优的线路。通过KAC流程设计实现建筑物快速布置。
基于NASA公布的全球30米精度DEM（数字高程地图），辅以相关地物、土地属性信息，将其分别导入3DEXPERIENCE平台及ArcGIS，完成基础GIS模型的制作。

线路布置的核心思路是将整体地形按用户要求划分为若干栅格，分别对各栅格进行多维度赋值，定义运算关系得到单个栅格成本值，软件综合计算得到一条成本最优的路径。

(1)工程造价赋值

在选线过程中，工程造价是重要的考虑因素。本次主要考虑地形、地物、土地属性三个维度的影响因素，利用0-4分析法，分别对影响因素进行重要性分析排序。以平原地区、非基本农田作为基本投资参数参考系，按照德尔菲法，科学确定各影响因素的成本系数，以此确定各栅格成本值。

在导入数字高程地图（DEM）后，对地形数据进行反距离权重插值（IDW），形成连续栅格表面。采用成本距离加权函数、最小成本路径函数综合计算得到一条成本最优的线路。

2.2  KAC流程化设计

KAC又叫知识工程流程模板，其目的是帮助工程师快速创建和管理自定义应用程序，具有流程化定制、标准化设计、友好的界面交互等特点。

2.2.1 参数化模板设计

通过自主研发的管片衬砌体型选择与智能化设计程序，实现楔形、六边形与矩形管片体型的选择与智能化设计；建立了取水、输水及分水建筑物的参数化模型，初步形成了建筑物的基础模板库。

本文介绍了基于3DEXPERIENCE的引调水智能化设计过程，主要包含基础地形模型构建、线路优化布置、KAC流程化设计、产品输出几部分内容，本次设计内容有以下几点创新：

1.提出了一种引调水线路快速布置的方法。基于ArcGIS强大的地形分析能力及工程造价，实现了线路的成本最优布置，为项目的前期选线提供了参照，大大节约了前期的基础性工作，提高生产效率。2.首次实现引调水工程的流程化设计。利用KAC流程化设计，结合GIS的智能化选线及参数化模型，基本实现工程快速布置。

同时本次设计成果一定程度减少了前期的基础工作，有利于快速提出设计方案。同样的设计思路配合ArcGIS“挖填方计算”功能，可适用于施工道路设计，具有广阔的应用前景。