一种基于数字孪生的建筑工程量分析管理方法及系统

专利2025-05-24  30


本发明涉及建筑工程量管理,具体涉及一种基于数字孪生的建筑工程量分析管理方法及系统。


背景技术:

1、建筑工程量的分析与管理是建筑工程造价和建筑工程施工的重要基础,因此,为了保障建筑工程造价的科学性和贴合性以及建筑施工过程的顺畅性,需要对建筑工程的工程量进行分析和管理;

2、然而,目前在对建筑施工的过程中虽然会对建筑工程量进行分析和管理,但是现有的分析和管理方法不能通过对施工完成进度的监测,从而无法有效地对施工效率进行动态调控。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于数字孪生的建筑工程量分析管理方法及系统,以解决上述背景中现有的分析和管理方法不能通过对施工完成进度的监测,从而无法有效地对施工效率进行动态调控的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

3、一种基于数字孪生的建筑工程量分析管理方法及系统,包括以下步骤:

4、步骤一:利用建筑信息模型技术,构建项目的三维数字模型;步骤二:将三维数字模型分成若干个标准建筑子模型;步骤三:获取实际施工的建筑信息,将实际施工的建筑分成若干个施工建筑子模型,并计算得到施工建筑子模型完成进度系数,通过比较判断,生成施工效率低和施工效率高信号;其中,施工建筑子模型与标准建筑子模型为对应关系;步骤四:基于上述步骤中生成施工效率低信号,判断施工效率低是否与施工周期有关,通过判断结果生成修正施工周期信号和不修正施工周期信号;步骤五:基于上述步骤中生成的修正施工周期信号,对施工周期进行动态调控,提高施工效率。

5、作为本发明进一步的方案:所述施工建筑子模型完成进度系数由子模型尺寸偏差比和子模型的形状偏差比处理得到;

6、施工建筑子模型完成进度系数=子模型尺寸偏差比wx+子模型的形状偏差比vx。

7、作为本发明进一步的方案:子模型的尺寸偏差比=长度值比值+宽度值比值+高度值比值,将子模型的尺寸偏差比记为wx;

8、子模型的形状偏差比=重叠体积值/标准建筑子模型,将子模型的形状偏差比记为vx;

9、作为本发明进一步的方案:重叠体积值获取过程为:

10、获取施工建筑子模型的高度值,施工建筑子模型的长度值和施工建筑子模型的宽度值,建立x-y-z三维坐标系,以施工建筑子模型的高度为z轴,施工建筑子模型的长度为x轴,施工建筑子模型的宽度为y轴;

11、将标准建筑子模型的长度值、宽度值和高度值分别带入三维坐标系的x轴、y轴和z轴中,通过处理获得重叠体积值。

12、作为本发明进一步的方案:将施工建筑子模型完成进度系数与施工建筑子模型完成进度系数阈值进行比较判断;

13、若施工建筑子模型完成进度系数<施工建筑子模型完成进度系数阈值,则生成施工效率低信号;

14、若施工建筑子模型完成进度系数≥施工建筑子模型完成进度系数阈值,则生成施工效率高信号。

15、作为本发明进一步的方案:基于上述施工效率低信号;

16、具体分析步骤包括如下过程:

17、将所有施工建筑子模型依次进行编号,获取所有施工子模型的施工周期;

18、通过分析处理获得施工效率低信号下的施工周期偏差率,记为ax;

19、通过分析处理获得施工效率高信号下的施工周期偏差率,记为ay。

20、作为本发明进一步的方案:将ax与ay代入公式kx=ay-ax,获得施工周期偏差率差值kx,将施工周期偏差率差值k1与施工周期偏差率差值阈值ky进行比较;

21、若kx≤ky,则说明生成施工效率低信号与施工周期无关,生成不修正施工周期信号;

22、若kx>ky,则说明生成施工效率低信号与施工周期有关,生成修正施工周期信号。

23、作为本发明进一步的方案:基于上述修正周期信号;

24、具体过程如下:

25、获取施工建筑子模型在施工周期内完成进度的曲线状态图;

26、将曲线位于标准线下侧的完成进度值,标记为未达标;

27、将曲线位于标准线上侧的完成进度值,标记为达标;

28、将曲线位于标准线上侧的完成进度值,标记为正常。

29、作为本发明进一步的方案:获取标记为未达标的完成进度值数据,将单日完成进度的标准值与标记为未达标的完成进度值作差,获得标记为未达标的单日完成进度的偏差值数据,将这些数据进行求和,获得偏差值的总值,记为jx;

30、获取标记为正常的完成进度值数据,将标记为正常的完成进度值与单日完成进度标准值进行作差,获得标记为正常的单日完成进度的偏差值数据,将这些数据进行求和,获得偏差值的总值,记为jy;

31、获取施工周期的总天数tx、已施工天数ty和每个工人每天的工作总量值m;

32、获取标记为达标的完成进度值数据和当天的施工工人的人数值数据,将标记为达标的完成进度值和当天的施工工人的人数作比值处理,获得一组比值数据,将这些数据进行求和取均值,记为每个工人每天的工作总量值m;

33、代入公式其中jx-jy>0;

34、计算获得的lx的数值,即为所需增加的施工工人的人数。

35、作为本发明进一步的方案:数据获取模块:获取施工建筑子模型的尺寸信息,包括长度值、宽度值和高度值,获取施工子模型的施工周期、获取历史施工信息;

36、处理模块:将获取的施工建筑子模型的尺寸信息进行处理,获得子模型的尺寸偏差比和子模型的形状偏差比,将子模型尺寸偏差比和子模型的形状偏差比进行处理,获得施工建筑子模型的完成进度系数;

37、判断识别模块:将施工建筑子模型的完成进度系数与施工建筑子模型的完成进度系数阈值进行比较,并生成施工效率低和施工效率高信号;

38、分析识别模块:获取施工效率低信号,分析处理获得施工周期偏差率差值,将施工周期偏差率差值与施工周期偏差率差值阈值进行比较,生成不修正施工周期信号和修正施工周期信号;

39、施工周期调整模块:获取修正施工周期信号,并对施工周期进行修正调整。

40、本发明的有益效果:

41、(1)本发明通过获取施工建筑的建筑信息,将施工建筑分成若干个建筑子模型,然后将施工建筑子模型的长度值、宽度值和高度值分别与标准建筑子模型的长度值、宽度值和高度值做比值处理,把比值进行相加获得子模型的尺寸偏差比,再获取子模型的体积值与标准建筑子模型的体积值的重叠值,将重叠值与标准建筑子模型的体积值做比值处理,获得子模型的形状偏差比,把子模型的尺寸偏差比和子模型的形状偏差比进行求和,获得施工建筑子模型完成进度系数,进而可以根据施工建筑子模型完成进度系数,了解施工的效率的高低;

42、(2)本发明通过获取所有施工子模型的施工周期,并经过分析处理获得施工效率低信号下的施工周期偏差率和施工效率高信号下的施工周期偏差率,将两个施工周期偏差率作差,获得施工周期偏差率差值,最后将施工周期偏差率差值与施工周期偏差率差值阈值进行比较,判断生成施工效率是否与施工周期有关,从而可以判断是否可以通过修正施工周期进而提高施工效率;

43、(3)在施工效率低于施工周期相关的情况下,通过获取施工周期内,施工进度的偏差总值,以及施工周期内剩余的施工天数值和施工工人的单日工作总量,进而可以通过公式计算出所需增加的施工人数,从而可以通过调整施工周期内的施工人数,在一定程度上提高整体的施工效率。


技术特征:

1.一种基于数字孪生的建筑工程量分析管理方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的建筑工程量分析管理方法,其特征在于,所述施工建筑子模型完成进度系数由子模型尺寸偏差比和子模型的形状偏差比处理得到;

3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的建筑工程量分析管理方法,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的建筑工程量分析管理方法,其特征在于,重叠体积值获取过程为:

5.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的建筑工程量分析管理方法,其特征在于,将施工建筑子模型完成进度系数与施工建筑子模型完成进度系数阈值进行比较判断;

6.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的建筑工程量分析管理方法,其特征在于,基于上述施工效率低信号;

7.根据权利要求6所述的一种基于数字孪生的建筑工程量分析管理方法,其特征在于,将ax与ay代入公式kx=ay-ax,获得施工周期偏差率差值kx,将施工周期偏差率差值k1与施工周期偏差率差值阈值ky进行比较;

8.根据权利要求7所述的一种基于数字孪生的建筑工程量分析管理方法,其特征在于,基于上述修正周期信号;

9.根据权利要求8所述的一种基于数字孪生的建筑工程量分析管理方法,其特征在于,获取标记为未达标的完成进度值数据,将单日完成进度的标准值与标记为未达标的完成进度值作差,获得标记为未达标的单日完成进度的偏差值数据,将这些数据进行求和,获得偏差值的总值,记为jx;

10.一种基于数字孪生的建筑工程量分析管理系统,该系统实现如权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,包括:


技术总结
本发明涉及建筑工程量管理技术领域,公开了一种基于数字孪生的建筑工程量分析管理方法及系统,包括以下步骤:步骤一:利用建筑信息模型技术,构建项目的三维数字模型;步骤二:将三维数字模型分成若干个标准建筑子模型;步骤三:获取实际施工的建筑信息。本发明通过获取所有施工子模型的施工周期,并经过分析处理获得施工效率低信号下的施工周期偏差率和施工效率高信号下的施工周期偏差率,将两个施工周期偏差率作差,获得施工周期偏差率差值,最后将施工周期偏差率差值与施工周期偏差率差值阈值进行比较,判断生成施工效率是否与施工周期有关,从而可以判断是否可以通过修正施工周期进而提高施工效率。

技术研发人员:周春煦,张峰,张华,朱亮,林伟,史誉州,严婷婷,许鹏鹏,王光明,尤宇诚,王炜张,单兴邦,葛美娟
受保护的技术使用者:江苏航运职业技术学院
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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