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龙图腾网获悉北京建筑大学;中铁建设集团有限公司;中铁建设集团北京工程有限公司申请的专利一种基于三维激光点云的大跨度桁架结构数字孪生建立方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120764119B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510478887.3，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种基于三维激光点云的大跨度桁架结构数字孪生建立方法是由赵曦;胡文慧;刘学春;张爱林;张艳霞;李永生;任冠群;孙凯;张明宇设计研发完成，并于2025-04-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于三维激光点云的大跨度桁架结构数字孪生建立方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于三维激光点云的大跨度桁架结构数字孪生建立方法，首先，在数据准备阶段，基于结构特征对点云数据进行模块化分割，将点云数据划分为符合尺寸规范的模块；其次，在骨架点识别过程中，采用基于空间点云特征的多层次划分方法，逐级细化点云簇并提取其质心；然后，基于标准骨架点模型进行自动化骨架点识别，通过桁架数据拓扑生成标准骨架点模型；最后，进行数字孪生模型的系统重建，通过计算构件骨架点的方向和位置，精准确定构件的连接节点并重构桁架结构模块，组装形成完整的桁架实体结构数字孪生。对实际结构的点云数据进行高效、精准、自动化处理，建立能够真实反映结构变形状态的数字孪生模型。

本发明授权一种基于三维激光点云的大跨度桁架结构数字孪生建立方法在权利要求书中公布了：1.一种基于三维激光点云的大跨度桁架结构数字孪生建立方法，其特征在于，步骤包括： 首先，在数据准备阶段，基于结构特征对点云数据进行模块化分割，将所述点云数据划分为符合尺寸规范的模块； 其次，在骨架点识别过程中，采用基于空间点云特征的多层次划分方法，逐级细化点云簇并提取其质心； 然后，基于标准骨架点模型进行自动化骨架点识别，通过桁架数据拓扑生成标准骨架点模型； 最后，进行数字孪生模型的系统重建，计算构件骨架点的方向和位置，精准确定构件的连接节点并重构桁架结构模块，组装形成完整的桁架实体结构数字孪生； 标准骨架点模型通过节点坐标与节点邻接矩阵构建，利用桁架的循环重复性特征，采用单榀桁架的节点坐标和节点连接矩阵建立标准骨架点模型； 确定标准单榀桁架的节点坐标与节点邻接矩阵：标准单榀桁架的总节点数为，节点坐标数据以一个行4列的矩阵，其中第一列为节点编号，第二、第三、第四列分别表示节点的、和坐标，如式11： 11， 节点邻接矩阵为一个阶方阵，描述各节点之间的连接关系，如式12： 12， 矩阵中非零元素表示构件编号，即对应行和列所代表的两个节点由某个构件连接；而零元素表示对应节点之间无连接； 对于任意构件，首先通过标准节点坐标确定其端点，并利用节点邻接矩阵确定其端点坐标；设构件的起始端点坐标为，终止端点坐标为，采用参数化线性插值方法，桁架骨架点的生成如式13： 13， 生成的构件的标准骨架点如式14： 14， 通过对构件中各点进行插值，获得连续且均匀分布的骨架点，用于后续的特征拟合与数字孪生模型构建； 拓扑生成完整模块的标准骨架点模型，步骤包括： 首先，以单桁架的骨架点作为基准，采用轴线循环方法拓扑生成模块内所有桁架的标准骨架点；每次循环时，对骨架点模型中的坐标按桁架间距进行平移，依次生成榀桁架的标准骨架点，如式15： 15， 其中，为模块桁架的标准骨架点坐标，为单榀桁架的标准骨架点坐标，为桁架间距，为模块中桁架数； 其次，利用标准节点坐标和桁架间距，在方向上采用线性插值方法生成系杆的标准骨架点；对于任意构件，根据节点确定其起始端点坐标，记为，采用参数化线性插值，生成如式16： 16， 然后，以为基准，采用轴线循环方法拓扑生成模块内所有系杆的标准骨架点，如式17： 17， 最后，在完成桁架骨架点和系杆骨架点拓扑生成后，二者共同构成完整模块的标准骨架点模型。

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