CN108932383A - 基于bim技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，包括如下步骤：S1，建立当前工程施工的综合条件，获取工程施工中BIM模型数据；S2，根据BIM模型数据建立工程施工工艺流程库，根据工程需要的施工工艺流程形成施工组织方案逻辑数据；S3，根据工程施工的资源、进度以及实际工期进行优化运算；S4，根据优化运算之后形成的工程施工BIM 5D仿真模型，对工程施工数据进行统计分析，形成预警机制。
Description
技术领域
本发明涉及BIM计算机辅助施工设计领域，尤其涉及一种基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法。
背景技术
目前大型土木工程在施工前、施工中还没有一个科学的、合理的决策手段来对工程施工组织方案进行组织管理。随着工程投资商和业主对于工程建设的要求和期望越来越高，以及工程建设的复杂性、多参与性，项目施工组织方案是否科学合理直接影响着工程施工过程的品质、工程施工的工期，也影响着建筑企业的经济效益。当前工程建设施工组织存在诸多问题：
现有工程施工组织计划根据施工经验对工程相关施工部位进行工时评估，未全面考虑工程施工工艺、施工环境的影响，以及大型土木工程施工部位众多且施工交错进行，从而导致施工组织计划编制复杂、精度低。
当前工程管理者利用文档形式进行施工组织方案的规划设计，施工资源(班组、设备、材料)不能进行精确计算和评估，从而导致施工资源参与施工组织计划程度不高，对工程后期施工带来严重风险。
当前工程管理者利用施工经验、文档形式规划设计出来的施工组织方案，组织施工专家、上级领导审批等方式进行决策，其中人为主观性的判断，导致施工组织方案无法进行全面的评估和验证。
大型土木工程施工过程中，经常发生各种状况，从而导致工程实际施工不能按照拟定的施工组织方案进行，现有施工组织方案所达到的形式不具备灵活性、验证性和迭代优化性，导致施工组织方案不满足实际工程施工变化的要求。
本身施工组织方案是企业对于工程施工知识和经验的积累，类似工程或者全新工程，企业可以借鉴该施工知识和经验对现有工程进行很好的评估和判断，当前施工企业暂无这样一个可以很好积累施工组织方案的工具，从而使工程施工组织知识和经验的积累和复用程度低。
发明内容
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，建立当前工程施工的综合条件，获取工程施工中BIM模型数据；
S2，根据BIM模型数据建立工程施工工艺流程库，根据工程需要的施工工艺流程形成施工组织方案逻辑数据；
S3，根据工程施工的资源、进度以及实际工期进行优化运算；
S4，根据优化运算之后形成的工程施工BIM 5D仿真模型，对工程施工数据进行统计分析，形成预警机制。
所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，优选的，所述S1包括：
S1-1，建立当前工程施工的工班条件、环境条件、拟定投入施工资源条件、协同决策条件、进度预警条件；
S1-2，建立按照工程分部分项结构的工程划分结构，获取工程施工BIM模型数据。
所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，优选的，所述S2包括：
S2-1，建立工程施工工艺流程库，并结合企业施工经验和现有施工资源形成标准施工工时体系；
S2-2，根据工程划分结构和施工工艺流程，形成具备施工工艺的施工组织方案基础逻辑数据；
S2-3，根据施工划分结构，结合工程施工规范和要求，形成具备施工先后顺序的施工组织方案逻辑数据。
所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，优选的，所述S3包括：
S3-1，根据基于工程施工资源平衡的施工进度推算算法进行施工组织进度计划的编制计算；
S3-2，根据基于工程施工目标的施工进度压缩算法进行施工组织进度计划的目标优化；
S3-3，根据基于工程施工实际状况的施工进度优化迭代算法进行施工组织进度计划的迭代优算。
所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，优选的，所述S4包括：
S4-1，根据优化运算后编制计算出来的施工组织进度计划，结合工程施工BIM模型数据进行工程BIM 5D施工组织过程虚拟仿真模拟；
S4-2，根据确定的施工组织方案，进行施工资源的统计分析；
S4-3，根据工程施工进度预警条件，结合工程施工实际进度形成工程施工进度预警机制。
所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，优选的，所述S1包括：
S1-A，建立当前工程施工时间段的若干班制的时间参数数据；
S1-B，建立当前工程所处区域的特定施工状态的时间参数数据；
S1-C，建立施工班组的班组综合参数数据；建立施工设备的设备综合参数数据；建立施工材料的材料综合参数数据；
S1-D，建立施工组织参与人员、角色、权限的协同决策条件数据；
S1-E，建立工程预警综合参数数据。
所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，优选的，所述S2包括：
S2-A，根据工程分部分项结构进行工程结构的划分并形成信息数据，执行S2-B；
S2-B，根据工程分部分项结构指导工程施工图建立的设计BIM模型进行施工BIM模型的拆分，形成施工BIM模型数据。
所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，优选的，所述S3包括：
S3-A，根据工程施工类型整理工程施工工艺参数数据，其中施工工艺参数数据包括：工艺类别、工艺名称、工步名称及工步逻辑关系的参数数据；
S3-B，建立施工班组的班组综合参数数据；建立施工设备的设备综合参数数据；建立施工材料的材料综合参数数据，设置各工程施工工艺工步参数数据，其中工程施工工艺工步参数数据包括：施工材料、施工班组、施工工班、施工设备参数数据，并根据设置的施工材料、施工班组、施工工班、施工设备参数数据，形成额定施工工时、额定施工工程量模式下的工时体系参数数据。
所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，优选的，所述S4包括：
S4-A，根据施工工艺类型，设置与之符合的施工工程结构，并形成工艺与施工对象间的逻辑关系数据；
S4-B，根据施工工程结构与工艺的逻辑关系，设置各工程结构对应工艺关注施工材料的实际工程量参数数据。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明施工组织方案对于工程施工知识和经验的积累，通过设置相应的场景参数进行归类并且优化，实现类似工程或者全新工程的施工组织优化，企业可以借鉴该施工知识和经验对现有工程进行很好的评估和判断，保证工期按时高效完成，提高生产效率，节约人力物力成本。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明流程示意图；
图2是工程施工时间段的基础参数示意图；
图3是工程所处区域的高温、汛期、冻期、特殊节假日的时间参数示意图；
图4是工程施工班组、设备、材料的参数示意图；
图5是工程施工组织参与人员、角色、权限的参数示意图；
图6是工程施工组织预警的参数示意图；
图7是工程施工组织分部分项结构参数数据示意图；
图8是工程施工工艺参数数据示意图；
图9是工程施工工艺工步参数数据示意图；
图10是工程施工工艺与施工对象逻辑关系示意图；
图11是工程分部分项结构在施工过程中显示、隐藏的逻辑数据图；
图12是工程分部分项结构里程碑参数数据；
图13是施工进度计算参数数据；
图14是施工进度压缩计算参数数据。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号图示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供了一种基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，包括如下步骤：
S1，建立当前工程施工的工班条件、环境条件、拟定投入施工资源(班组、设备、材料)条件、协同决策条件、进度预警条件；
S2，建立按照工程分部分项结构的工程划分结构，获取工程施工BIM模型数据；
S3，建立工程施工工艺流程库，并结合企业施工经验和现有施工资源形成标准施工工时体系；
S4，根据工程划分结构和施工工艺流程，形成具备施工工艺的施工组织方案基础逻辑数据；
S5，根据施工划分结构，结合工程施工规范和要求，形成具备施工先后顺序的施工组织方案逻辑数据；
S6，根据基于工程施工资源平衡的施工进度推算算法进行施工组织进度计划的编制计算；
S7，根据基于工程施工目标的施工进度压缩算法进行施工组织进度计划的目标优化；
S8，根据基于工程施工实际状况的施工进度优化迭代算法进行施工组织进度计划的迭代优算；
S9，根据智能算法编制计算出来的施工组织进度计划，结合工程施工BIM模型数据进行工程BIM 5D施工组织过程虚拟仿真模拟；
S10，根据确定的施工组织方案，进行施工资源的统计分析；
S11，根据工程施工进度预警条件，结合工程施工实际进度形成工程施工进度预警机制。
所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，优选的，所述S1包括：
S1-1，建立当前工程施工时间段的若干班制的时间参数数据；
S1-2，建立当前工程所处区域的特定施工状态的时间参数数据；
S1-3，建立施工班组的班组综合参数数据；建立施工设备的设备综合参数数据；建立施工材料的材料综合参数数据；
S1-4，建立施工组织参与人员、角色、权限的协同决策条件数据；
S1-5，建立工程预警综合参数数据。
优选地，如图1所示，所述S1-1当前工程施工时间段的时间参数数据包括：
设置班制的名称ClasNam的参数数据，设置一班制的启动ONEClasON的参数数据，设置一班制的关闭ONEClasOFF的参数数据；设置两班制的启动TWOClasON的参数数据，设置两班制的关闭TWOClasOFF的参数数据；设置三班制的启动THRClasON的参数数据，设置三班制的关闭THRClasOFF的参数数据；从而形成工程施工正常施工时间段的时间参数模型；将该参数数据导入数据库。
优选地，所述S1-1当前工程施工时间段的基础参数包括：
设置一班制的开始时间段ONEClasTS(time)的参数数据，设置一班制的结束段ONEClasTE(time)的参数数据，设置一班制的休息开始时间段ONEClasTRS(time)的参数数据，设置一班制的休息结束时间段ONEClasTRE(time)的参数数据；将该参数数据导入数据库；
设置两班制的开始时间段TWOClasTS(time)的参数数据，设置两班制的结束段TWOClasTE(time)的参数数据，设置两班制的休息开始时间段TWOClasTRS(time)的参数数据，设置两班制的休息结束时间段TWOClasTRE(time)的参数数据；将该参数数据导入数据库；
设置三班制的开始时间段THRClasTS(time)的参数数据，设置三班制的结束段THRClasTE(time)的参数数据，设置三班制的休息开始时间段THRClasTRS(time)的参数数据，设置三班制的休息结束时间段THEClasTRE(time)的参数数据；将该参数数据导入数据库；
优选地，如图2所示，所述S1-2当前工程所处区域的高温、汛期、冻期、特殊节假日的时间参数数据包括：
设置高温的启动HIClasON的参数数据，设置高温的关闭HIClasOFF的参数数据；设置汛期的启动FLClasON的参数数据，设置汛期的关闭FLClasOFF的参数数据；设置冻期的启动FRClasON的参数数据，设置冻期的关闭FRClasOFF的参数数据；设置特殊节假日的启动SPON的参数数据，设置特殊节假日的关闭SPOFF的参数数据；将该参数数据导入数据库。
优选地，所述S1-2当前工程所处区域的高温、汛期、冻期、特殊节假日的基础参数包括：
设置高温的开始日期段HIClasTS(date)的参数数据，设置高温的结束日期段HIClasTE(date)的参数数据；设置汛期的开始日期段FLClasTS(date)的参数数据，设置汛期的结束日期段FLClasTE(date)的参数数据，设置汛期的有效时间FLVAT(h)的参数数据；设置冻期的开始日期段FRClasTS(date)的参数数据，设置冻期的结束日期段FRClasTE(date)的参数数据；设置特殊节假日的开始时间段SPTS(date)的参数数据，设置特殊节假日的结束时间段SPTE(date)的参数数据；将该参数数据导入数据库。
优选地，如图3所示，所述S1-3，建立施工班组的班组类别、班组名称、班组数量参数数据；建立施工设备的设备组别、设备类别、设备名称、设备型号、设备数量参数数据；建立施工材料的材料组别、材料类别、材料型号、材料单位参数数据包括；
建立施工班组的班组类别TEACat的参数数据，建立施工班组的班组名称TEANam的参数数据，建立施工班组的班组数量TEANum的参数数据；建立施工设备的设备组别EQUClas的参数数据，建立施工设备的设备类别EQUCat的参数数据，建立施工设备的设备名称EQUNam的参数数据，建立施工设备的设备型号EQUTyp的参数数据，建立施工设备的设备数量EQUNum的参数数据；建立施工材料的材料组别MATClas的参数数据，建立施工材料的材料类别MATCat的参数数据，建立施工材料的材料型号MATTyp的参数数据，建立施工材料的材料单位MATUni的参数数据；将该参数数据导入数据库。
优选地，如图4所示，所述S1-4建立施工组织参与人员、角色、权限的协同决策条件参数数据包括：
建立工程施工组织参与人员登陆名称USESysNam的参数数据，建立工程施工组织参与人员名字USENam的参数数据，建立工程施工组织参与人员姓氏USEFam的参数数据，建立工程施工组织参与人员工号USEPart的参数数据，建立工程施工组织参与人员直属上级USEHigh的参数数据，建立工程施工组织参与人员电子邮箱USEEma的参数数据，建立工程施工组织参与人员电话USEPho的参数数据，建立工程施工组织参与人员手机USETel的参数数据，建立工程施工组织参与人员传真USEFax的参数数据，建立工程施工组织参与人员系统页面USEPag的参数数据；将该数据导入数据库。
建立工程施工组织管理角色名称ROLNam的参数数据，建立工程施工组织管理成员名称ROLUse的参数数据，建立工程施工组织管理角色描述ROLDes的参数数据，建立工程施工组织管理角色开始时间段ROLTS(date)的参数数据，建立工程施工组织管理角色结束时间段ROLTE(date)的参数数据；将该数据导入数据库。
建立工程施工组织管理权限名称LIMNam的参数数据，建立工程施工组织管理权限读取权限LIMEdi的参数数据，建立工程施工组织管理权限读取权限LIMRea的参数数据，建立工程施工组织管理权限删除权限LIMDel的参数数据；将该参数数据导入数据库。
优选地，如图5所示，所述S1-5，建立工程预警类型、预警通知角色、预警通知内容、预警通知时间的参数数据包括：
建立工程预警开启EAROn的参数数据，建立工程预警关闭EAROff的参数数据，建立工程预警类型EARTyp的参数数据，建立工程预警通知内容EARCon的参数数据，建立工程预警通知开始时间EARTS(Time)的参数数据，建立工程预警通知结束时间EARTE(Time)的参数数据，建立工程预警时间偏差EARTime(day)的参数数据，建立工程预警对象角色EARUse的参数数据，将该参数数据导入数据库。
优选的，所述S2还包括：
S2-1，根据工程分部分项结构进行工程结构的划分并形成信息数据，执行S2-2；
S2-2根据工程分部分项结构指导工程施工图建立的设计BIM模型进行施工BIM模型的拆分，形成施工BIM模型数据。
优选地，如图6所示，所述S2-1当前工程分部分项结构参数数据包括：
建立工程分部分项结构编码PCod的参数数据，建立工程分部分项结构类型PTyp的参数数据，建立工程分部分项结构描述PDes的参数数据；基于S1-3，设置工程分部分项结构施工材料的材料类别MATCat的参数数据，设置工程分部分项结构施工材料的材料型号MATTyp的参数数据，建立工程分部分项结构施工材料的工程量PAmo的参数数据；将该参数数据导入数据库。
优选地，所述S2-2的工程施工BIM模型包括：
根据工程分部分项结构指导工程施工图建立的设计BIM模型进行施工BIM模型的拆分，形成施工BIM模型；
如图2所示，依据S2-1，按照工程分部分项结构数据定义整理到工程BIM模型为施工BIM模型中，形成工程施工组织规划设计BIM数据。
优选的，所述S3还包括：
S3-1，根据工程施工类型整理工程施工工艺参数数据，其中施工工艺参数数据包括：工艺类别、工艺名称、工步名称及工步逻辑关系的参数数据；
S3-2，基于S1-3，设置各工程施工工艺工步参数数据，其中工程施工工艺工步参数数据包括：施工材料、施工班组、施工工班、施工设备参数数据，并根据设置的施工材料、施工班组、施工工班、施工设备参数数据，形成额定施工工时、额定施工工程量模式下的工时体系参数数据。
优选地，如图7所示，所述S3-1工程施工工艺参数数据包括：
建立工程施工工艺类别PROTyp的参数数据，建立工程施工工艺名称PRONam的参数数据，建立工程施工工艺编码PROCod的参数数据，建立工程施工工艺工步名称PROSTEPNam的参数数据；建立工程施工工艺工步逻辑紧前关系PROSTEPPre的参数数据，建立工程施工工艺工步逻辑紧后关系PROSTEPTig的参数数据；将该参数数据导入数据库。
优选地，如图8所示，所述S3-2工程施工工艺工步参数数据包括：
基于S1-1、S3-1，建立工程施工工艺工步工班PROSTEPClasT的参数数据；建立工程施工工艺开始工步PROSTEPSta的参数数据，建立工程施工工艺结束工步PROSTEPEnd的参数数据；将该参数数据导入数据库。
其中第一重级别：基于S1-3，建立工程施工工艺工步定量类型PROSTEPTypV的参数数据；建立工程施工工艺工步设备PROSTEPEQU的参数数据，建立工程施工工艺工步设备正常投入PROSTEPEQUMin的参数数据，建立工程施工工艺工步设备最大投入PROSTEPEQUMax的参数数据；建立工程施工工艺工步班组PROSTEPTEA的参数数据，建立工程施工工艺工步班组最小投入PROSTEPTEAMin的参数数据，建立工程施工工艺工步班组最大投入PROSTEPTEAMax的参数数据；建立工程施工工艺工步材料PROSTEPMAV的参数数据，建立工程施工工艺工步材料额定施工量PROSTEPMATValV的参数数据，建立工程施工工艺工步材料施工先后顺序PROSTEPOrd的参数数据，建立工程施工工艺工步材料额定施工量的乐观额定工时PROSTEPTgV(h)的参数数据，建立工程施工工艺工步材料额定施工量的悲观额定工时PROSTEPTbV(h)的参数数据，建立工程施工工艺工步材料额定施工量的最可能额定工时PROSTEPTpV(h)的参数数据；将该参数数据导入数据库。
第二重级别：建立工程施工工艺工步定时类型PROSTEPTypT的参数数据，建立工程施工工艺工步定时额定工时PROSTEPTT的参数数据；将该参数数据导入数据库。
优选的，所述S4还包括：
S4-1，根据施工工艺类型，设置与之符合的施工工程结构，并形成工艺与施工对象间的逻辑关系数据；
S4-2，根据施工工程结构与工艺的逻辑关系，设置各工程结构对应工艺关注施工材料的实际工程量参数数据。
优选地，所述S4-1工艺与施工对象间的逻辑关系数据包括：
如图9所示，基于S2-1、S2-2、S3-1，建立施工工艺与施工对象的逻辑关系数据；将该参数数据导入数据库。
优选的，所述S5还包括：
S5-1，在S4-1的基础上，根据工程施工特点和拟定施工顺序进行施工工程结构的紧前紧后关系设定参数数据、任务搭接关系及时间设定参数数据，形成施工组织方案的逻辑数据设定参数数据；
S5-2，在S5-1的基础上，根据施工特点，结合工程施工BIM模型数据，设定施工工程结构显示、隐藏的逻辑数据；
S5-3，根据工程特点，在S5-1的基础上，设定工程施工里程碑的参数数据。
优选地，所述S5-1工程分部分项结构的紧前紧后关系和时间的设定参数数据包括：
如图10所示，建立工程分部分项紧前紧后关系方案CONStepPro参数数据，建立工程分部分项结构的紧前CONStepImm参数数据，建立工程分部分项结构的紧后CONStepFol参数数据，建立工程分部分项结构紧前紧后结构间的任务搭接关系完成-完成CONStepFF、完成-开始CONStepFS、开始-开始CONStepSS、开始-完成CONStepSF参数数据，建立工程分部分项结构紧前紧后结构间的任务搭接关系时间CONStepT(h)参数数据；将该参数数据导入数据库。
优选地，在S5-1的基础上，所述S5-2结合工程施工BIM模型数据，设定工程分部分项结构在施工过程中显示、隐藏的逻辑数据包括：
如图11所示，建立工程分部分项结构的工程施工初始显示状态COMVisSho参数数据，建立工程分部分项结构的工程施工初始隐藏状态CONVisHid参数数据，建立工程分部分项结构的工程施工前所影响结构对象CONStepImmRel参数数据，建立工程分部分项结构的工程施工前所影响结构对象显示状态CONStepImmRelSho参数数据，建立工程分部分项结构的工程施工前所影响结构对象隐藏状态CONStepImmReHid参数数据；建立工程分部分项结构的工程施工后所影响结构对象CONStepFolRel参数数据，建立工程分部分项结构的工程施工后所影响结构对象显示状态CONStepFolRelSho参数数据，建立工程分部分项结构的工程施工后所影响结构对象隐藏状态CONStepFolReHid参数数据；将该参数数据导入数据库。
优选地，所述S5-3工程分部分项结构设定工程施工里程碑的参数数据包括：
如图12所示，在S2-1、S5-1、S5-2的基础上，建立工程分部分项结构里程碑CONStepMil参数数据；将该参数数据导入数据库。
优选的，所述S6还包括：
S6-1，建立工程施工目标的施工进度计算方案参数数据；
S6-2，在S6-1的基础上，根据基于工程施工资源平衡的施工进度推算算法进行施工组织进度计划的编制计算；
该编制计算包括：
首先，获取实际的施工进度信息和原始的施工网络图，主要包括，已完成的施工单元，正在施工的施工单元的进度百分比，以wi表示，i表示第i个正在施工的施工单元，以及尚未开始施工的施工单元；“原始的施工网络图”包括，施工前定义好的施工单元间的逻辑关系(包括，紧前、后序逻辑关系，具体又可分为完成后开始(FS)，开始后开始(SS)，开始后完成(SF)，完成后完成(FF)四种逻辑关系)以及各个施工单元的计划施工时间Ti，表示第i个施工单元的计划施工时间；
其次，定义待管控施工单元集合：“已完成”集合用于存放已经结束施工的施工单元，“正在进行”集合用于存放已经开始施工但尚未结束施工的施工单元，“尚未开工”集合用于存放尚未开始施工的施工单元，并将各个施工单元放入对应的集合；
下一步，根据施工单元所属的集合，构建新的网络图，主要流程包括：
第一步，剔除集合“已完成”中的所有施工单元；
第二步，将集合“正在进行”中所有的施工单元的计划时间更新为T'i＝(1-wi)Ti；T'i为更新后的施工单元计划时间，Ti为基础施工单元的计划时间，wi为时间参数，下标i为正整数；
第三步，设定新网络图的开始节点；
第四步，将所有集合“正在进行”中的施工单元与开始节点建立FS＝0的逻辑关系；
第五步，对于集合“尚未开工”中的施工单元，若其紧前施工单元在集合“已完成”中，则根据原始的网络图，令该施工单元与开始节点建立相同的逻辑关系，若其紧前施工单元在集合“正在进行”或“尚未开工”中，则保留其原始网络图中的逻辑关系；至此完成了新的网络图的建立；
最后，根据新的网络图、当前的时间以及工程的计划完成时间，通过其他施工计划编制方法获得新的针对尚未施工完成的施工单元的施工计划。
如图13所示，建立进度计算方案DefComPro参数数据，建立施工进度计算开工模式ProTypStr参数数据，建立施工进度计算完工模式ProTypEnd参数数据，建立施工进度计算开始时间ComProStrTim(date)参数数据，建立施工进度计算结束时间ComProEndTim(date)参数数据；将该参数数据导入数据库。
优选地，所述S6-2，根据基于工程施工资源平衡的施工进度推算算法进行施工组织进度计划的编制计算。
优选的，所述S7还包括：
S7-1：计算资源数据库增加的单位步长；
S7-2：获取各项资源在各个单位时间内的消耗量Ui(t)，i表示第i项资源，共有I项资源；t表示第t个单位时间，共有T个单位时间；
S7-3：求取各项资源的平均消耗量
S7-4：对各项资源的平均消耗量进行归一化得到单位步长，其中Ui表示各项资源的单位步长，表示求取各项资源的平均消耗量中最大的元素。
S7-5：增加1个单位步长的资源量，计算工期；
S7-6：判断工期是否小于施工单位给定的目标工期，若是跳转步骤S7-7，若否跳转步骤S7-5；
S7-7：筛选能够降低资源配置的施工单元；
S7-8：逐个减少可降低资源配置的施工单元的资源配置，并计算总工期；
S7-9：判断是否继续降低任意施工单元的资源配置量，总工期将都会长于目标工期，若是，则跳转步骤S7-10，若否，则跳转S7-7；
S7-10：输出施工计划和当前的资源配置；执行完毕。
优选地，所述S7-1，在S6-2的基础上，建立工程施工进度压缩方案参数数据包括：
如图14所示，建立工程施工进度计划压缩方案DefComProCon参数数据，建立工程施工进度计划压缩目标DefComProConTim(date)；将该参数数据导入数据库。
优选地，所述S7-2，根据基于工程施工目标的施工进度压缩算法进行施工组织进度计划的目标优化计算。
优选的，所述S8包括：S8，根据基于工程施工实际状况的施工进度优化迭代算法进行施工组织进度计划的迭代优算；
首先获取施工计划，得到各个施工单元的ES，LS和TF参数；其中，ES表示该施工单元在当前的施工逻辑下的允许的最早开始时间；LS表示该施工单元在当前的施工逻辑下允许的最晚开始时间；TF表示施工单元ES与LS的差值。
其次定义施工单元的集合，包括以下四个集合：“Done”集合，即已完成集合；存放已经规划且在当前规划时间点已完成的施工单元；“Doing”集合，即正在执行集合，存放在规划时间点正在进行的施工单元；“CanDo”集合，即能够执行集合，存放在规划时间点到达了施工单元的ES，表示施工单元的最早开始时间，等待分配资源即可开始的施工单元；“ToDo”集合，即将执行集合，存放尚未到达任务ES，还不具备开始条件的施工单元。
进一步定义施工单元的优先级，具体如下：1.按照各个施工单元的TF的大小，TF越小的优先级越高，优先级为一自然数；2.TF相同时，ES越小的施工单元优先级越高；3.ES相同时施工单元编号小的施工单元优先级越高。TF表示施工单元的最早开始时间与最晚开始时间之差；
接下来，根据工艺将各个施工单元的资源配置调至最高作为初始解，其中，工艺定义了在不同的资源配置情况下各个施工单元完成单位工程量所需的施工时间。
之后根据以下步骤判断是否有任务不满足资源限制，并对施工计划进行反复调整：
第一步，将所有的施工单元放入“ToDo”集合，设定时间起点t＝0；
第二步，时间t增加一个单位时间Δt，即t＝t+Δt；
第三步，将已完成的施工单元从“Doing”集合中剔除，放入“Done”集合；
第四步，扫描“ToDo”集合中是否有施工单元的ES参数等于当前时间t，如有则将满足上述条件的施工单元放入“CanDo”集合，其余不满足条件的留在“ToDo”集合；
第五步，对当前时刻中“CanDo”集合中的所有施工单元按照“优先级排列规则”进行排序；
第六步，依照第五步排好的顺序，从资源总量中为“CanDo”集合中的各个施工单元分配资源，若所有“CanDo”集合中的施工单元都能分配到足够的资源则跳转第八步；否则进入第七步；
第七步，判断当前时刻t是否大于或等于无法分配到足够资源的施工单元的LS参数，若是，则输出集合“Doing”和集合“CanDo”中的所有施工单元；若否，则跳转回到第二步；
第八步，判断是否所有施工单元都进入了“Done”集合，若是，则输出满足资源限制的施工计划，若否则跳转第二步。
在输出施工计划后，则完成了计算。
优选的，所述S9还包括：
S9-1，根据S6、S7智能算法计算的结果数据，进行工程BIM 5D(BIM模型即3D+施工资源1D+施工进度计划1D)施工过程虚拟仿真模拟，直观的对工程施工组织方案进行可行性分析；
S9-2，根据S6、S7智能算法计算的结果数据，进行两种结果数据的工程BIM 5D施工过程虚拟仿真模拟，直观的分析对比工程施工组织方案，从而进行择优选择分析，并设定工程最终确定的施工组织方案。
所述S9包括：根据计算出来的施工组织进度计划，结合工程施工BIM模型数据进行工程BIM 5D施工组织过程虚拟仿真模拟；
优选的，所述S10还包括：
S10-1，根据最终的施工组织方案，选择统计分析的工期、施工时间段进行施工资源统计分析，形成施工物资计划图标或图单；
S10-2，根据最终的施工组织方案，选择统计施工结构对象进行施工资源统计分析，形成施工物资计划图标或图单。
优选的，所述S11还包括：
S11-1，根据工程实际施工进度情况，反馈在施工组织计划进度上，执行S1，结合预警通知类型和角色，通过短信方式传递预警通知内容。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，建立当前工程施工的综合条件，获取工程施工中BIM模型数据；
S2，根据BIM模型数据建立工程施工工艺流程库，根据工程需要的施工工艺流程形成施工组织方案逻辑数据；
S3，根据工程施工的资源、进度以及实际工期进行优化运算；
S4，根据优化运算之后形成的工程施工BIM 5D仿真模型，对工程施工数据进行统计分析，形成预警机制。
2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，其特征在于，所述S1包括：
S1-1，建立当前工程施工的工班条件、环境条件、拟定投入施工资源条件、协同决策条件、进度预警条件；
S1-2，建立按照工程分部分项结构的工程划分结构，获取工程施工BIM模型数据。
3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，其特征在于，所述S2包括：
S2-1，建立工程施工工艺流程库，并结合企业施工经验和现有施工资源形成标准施工工时体系；
S2-2，根据工程划分结构和施工工艺流程，形成具备施工工艺的施工组织方案基础逻辑数据；
S2-3，根据施工划分结构，结合工程施工规范和要求，形成具备施工先后顺序的施工组织方案逻辑数据。
4.根据权利要求1所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，其特征在于，所述S3包括：
S3-1，根据基于工程施工资源平衡的施工进度推算算法进行施工组织进度计划的编制计算；
S3-2，根据基于工程施工目标的施工进度压缩算法进行施工组织进度计划的目标优化；
S3-3，根据基于工程施工实际状况的施工进度优化迭代算法进行施工组织进度计划的迭代优算。
5.根据权利要求1所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，其特征在于，所述S4包括：
S4-1，根据优化运算后编制计算出来的施工组织进度计划，结合工程施工BIM模型数据进行工程BIM 5D施工组织过程虚拟仿真模拟；
S4-2，根据确定的施工组织方案，进行施工资源的统计分析；
S4-3，根据工程施工进度预警条件，结合工程施工实际进度形成工程施工进度预警机制。
6.根据权利要求1或2所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，其特征在于，所述S1包括：
S1-A，建立当前工程施工时间段的若干班制的时间参数数据；
S1-B，建立当前工程所处区域的特定施工状态的时间参数数据；
S1-C，建立施工班组的班组综合参数数据；建立施工设备的设备综合参数数据；建立施工材料的材料综合参数数据；
S1-D，建立施工组织参与人员、角色、权限的协同决策条件数据；
S1-E，建立工程预警综合参数数据。
7.根据权利要求1或3所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，其特征在于，所述S2包括：
S2-A，根据工程分部分项结构进行工程结构的划分并形成信息数据，执行S2-B；
S2-B，根据工程分部分项结构指导工程施工图建立的设计BIM模型进行施工BIM模型的拆分，形成施工BIM模型数据。
8.根据权利要求1或4所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，其特征在于，所述S3包括：
S3-A，根据工程施工类型整理工程施工工艺参数数据，其中施工工艺参数数据包括：工艺类别、工艺名称、工步名称及工步逻辑关系的参数数据；
S3-B，建立施工班组的班组综合参数数据；建立施工设备的设备综合参数数据；建立施工材料的材料综合参数数据，设置各工程施工工艺工步参数数据，其中工程施工工艺工步参数数据包括：施工材料、施工班组、施工工班、施工设备参数数据，并根据设置的施工材料、施工班组、施工工班、施工设备参数数据，形成额定施工工时、额定施工工程量模式下的工时体系参数数据。
9.根据权利要求1或5所述的基于BIM技术的工程施工组织方案综合辅助决策方法，其特征在于，所述S4包括：
S4-A，根据施工工艺类型，设置与之符合的施工工程结构，并形成工艺与施工对象间的逻辑关系数据；
S4-B，根据施工工程结构与工艺的逻辑关系，设置各工程结构对应工艺关注施工材料的实际工程量参数数据。
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