CN109308606A - 一种基于bim技术的建筑工程成本管理系统及方法 - Google Patents

一种基于bim技术的建筑工程成本管理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于工程项目成本管理系统领域，公开了一种基于BIM技术的建筑工程成本管理系统及方法包括：用于查看工程相关信息、与其他相关单位数据的对比分析的用户查询系统；用于完成与成本管理相关的业务的应用管理系统；用于对系统中的各类型数据进行管理和操作的业务支撑系统；用于为用户操作系统和应用管理提供所需要数据的数据资源管理系统；用于为整个管理系统提供网络通信、系统的安全运行的基础平台管理系统。本发明可以科学的避开很多设计、施工、管理上的问题，提高成本管理的效率，合理的降低成本，提高企业的管理水平，为企业带来更多的经济效益。

Description

一种基于BIM技术的建筑工程成本管理系统及方法
技术领域
本发明属于工程项目成本管理系统技术领域，尤其涉及一种基于BIM技术的建筑工程成本管理系统及方法。
背景技术
成本管理是项目管理的重要内容之一，同时也是整个项目管理中的难点问题。成本管理以整个项目为管理对象，依托项目整体发展战略而制定相应的管理体系，通过对项目成本信息的全面解读，通过一系列的措施和手段来降低项目成本，进而提高整个项目的利润。在信息化快速发展的背景下，成本管理信息系统成为项目成本管理中的重要组成部分，对于项目管理起着关键性的作用。
虽然项目成本管理在近年来取得了很大的进步，但是目前项目成本管理以及项目成本管理信息系统在发展的过程中仍然存在多方面的问题和不足，目前所采用的粗放型的成本管理数据无法满足现代社会对项目成本管理的要求，主要面临着以下问题：(1)项目管理难度大；(2)各地分公司与总公司标准不统一，管理相对独立，各个子公司都是按照自己的标准进行项目管理，各自为政，各分公司面对有关的问题，协调能力差；(3)工程造价管理不透明；(4)项目成本管理不合理。因此在项目成本信息系统发展的过程中需要对数据进行不断的细化。
综上所述，现有技术存在的问题是：目前项目成本管理以及项目成本管理信息系统在发展的过程中仍然存在多方面的问题和不足，(1)项目管理难度大；(2)各地分公司与总公司标准不统一，管理相对独立，各个子公司都是按照自己的标准进行项目管理，各自为政，各分公司面对有关的问题，协调能力差；(3)工程造价管理不透明；(4)项目成本管理不合理。目前所采用的粗放型的成本管理数据无法满足现代社会对项目成本管理的要求。
现有技术中不能有效的驱动查询系统将内部的数据送出，信息读取能力低；现有技术中不能保证对系统中的各类型数据进行管理和操作的准确度，管理和操作质差；现有技术中用户操作系统和应用管理提供所需要的数据的可靠度低及准确度差，不利于数据的传输，降低系统的工作效率及可靠性。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于BIM技术的建筑工程成本管理系统及方法。
本发明是这样实现的，一种基于BIM技术的建筑工程成本管理方法，所述基于BIM技术的建筑工程成本管理方法包括：
(1)用户查询系统查询与本项目相关的信息，并可借用其他单位的相关项目进行分析对比；应用管理系统完成与成本管理相关的业务，对各类业务进行相关管理，利用BIM数据管理子系统对BIM的数据进行提取并为成本策划等相关子系统提供成本的相关数据信息支撑；
(2)通过BIM模型数据库的BIM设计模块库、BIM施工模块库、运行设计模块库进行项目图纸的建模，并使用数据资源管理系统的BIM数据库对模型产生的相关数据进行存储；基础平台管理系统保证系统的安全运行与通信，实现单机、互联网数据的传输；
所述用户查询系统，采用RFID技术，驱动查询系统将内部的数据送出，提高信息读取能力：系统内有m个待识别信息，使用L叉树，当搜索深度为1时，标签的识别概率为：
P(1)＝[1-L-1]m-1；
在用户查询系统的信息批量读取过程中，采用超高频射频识别技术，得到数据的搜索深度的均值为：
所有用户查询系统的信息都是工作在读写的频段上，所有信息后，得到平均时隙数为：
将空的Hash table数据送入TABLE，使用二叉树法，则用户查询系统的信息批量读取数据的层次化融合时隙数为：
采用RFID技术，驱动用户查询系统将内部的数据送出，此时阅读器按相应的顺序接收数据，得到用户查询系统的信息层次化融合结果为：
通过上述处理，保留第一个被输出的用户查询系统的信息，过滤后的数据需要保持原来的采集顺序，提高对用户查询系统的信息读取能力。
进一步，所述基于BIM技术的建筑工程成本管理方法采用GM(1，N)模型对业务支撑系统的各类型数据进行建模，保证对系统中的各类型数据进行管理和操作的准确度，提高管理和操作质量；具体包括：
(1)构造业务支撑系统的数据时间序列，建立原始数据序：
选取被校正业务支撑系统的测得值作为系统特征行为变量而对应的时间设定为因子变量
(2)进行数据处理，取X(0)为x(0)的1-AGO序列，即为一次累加序列：
其中，称D为X(0)的一次累加生成算子；
(3)建立起行为与因子间的灰微分方程，业务支撑系统的灰色GM(1，N)模型及对应的白化方程为：
式中：k＝1，2，3，…，n，a为模型的发展系数，反映预测数据x1的发展态势，b为灰作用量，反映数据间的变化关系；为业务支撑系统的白化背景值，反映信息浓度的大小；
(4)通过对灰色模型在最小二乘法准则下的处理，得到：
且白化方程时间响应为：
式中:k＝2，3，…，n，B为GM(1，N)模型的系数矩阵，Y为行为变量矩阵；
(5)以上业务支撑系统的建立以及运算，得到GM(1，N)模型在对应k处的预测值，其中通过累减生成算子得到：
(6)通过建立的GM(1，N)模型得到的在对应点处的预测值以及实际值比较，对业务支撑系统采用的模型进行模型精度评价；
相对残差：
残差均值：
模型精度：
进一步，所述基于BIM技术的建筑工程成本管理方法利用状态信息可靠性模型，具体的数学表达公式为：
式中:S1为状态参数特征量的失效阈值；S2为设备正常运行条件下状态参数特征量的最小值；系统中包含m个状态信息，基于各个状态信息的可靠度分别R2,1，R2,2，…，R2，m；基于状态信息的评估模型的系统可靠度R2表示为：
R2＝g(R2，1，R2，2，…，R2，m)；
进一步，改写为：
R2＝R2，1R2，2，…，R2，m。
本发明的另一目在于提供一种运行所述基于BIM技术的建筑工程成本管理方法的基于BIM技术的建筑工程成本管理系统，所述基于BIM技术的建筑工程成本管理系统包括：
用户查询系统，用于查看工程相关信息、与其他相关单位数据的对比分析；
所述用户查询系统，采用RFID技术，驱动查询系统将内部的数据送出，提高信息读取能力：
应用管理系统，用于完成与成本管理相关的业务，包括权限管理子系统、系统维护子系统、合同管理子系统、定额管理子系统、投标成本管理子系统、实际成本管理子系统、费用管理子系统、BIM数据管理子系统；
业务支撑系统，用于对系统中的各类型数据进行管理和操作，包括数据管理平台和相关服务支持平台；
所述业务支撑系统，采用GM(1，N)模型对业务支撑系统的各类型数据进行建模；
数据资源管理系统，用于为用户操作系统和应用管理提供所需要的数据，并将数据传输至业务支撑系统的数据管理平台，包括业务数据库和用于对模型产生的相关数据进行存储的BIM数据库；
所述数据资源管理系统，利用状态信息可靠性模型，提高用户操作系统和应用管理提供所需要的数据的可靠度及准确度，数据传输至业务支撑系统的数据管理平台。
进一步，所述BIM数据管理子系统主要完成相关数据的管理，对BIM的数据进行提取并为成本策划等相关子系统提供成本的相关数据信息支撑，包括系统运行过程中的BIM模型数据，即BIM设计模块库、BIM施工模块库、运行设计模块库。
进一步，所述相关服务支持平台可以对整个项目在进行成本管理时达到对相关业务的检查、数据安全性维护、相关信息发布等及时的管控，包括业务服务支持平台、安全服务支持平台和消息服务支持平台。
进一步，所述安全警报模块包括提供各层次的访问控制功能的访问控制模块、对外部访问行为进行多级过滤、监控、记录，并进行安全审计的防火墙模块、由防病毒代理和防病毒服务器端组成的病毒防护模块。
本发明的另一目在于提供一种运行所述基于BIM技术的建筑工程成本管理方法的信息数据处理终端。
本发明的优点及积极效果为：本发明使用BIM技术，不仅大大减轻了造价人员的工作压力，降低了工作负担，还节约了大量的工作时间，为造价人员腾出了检查核对的时间，提高了数据的精确度和工作效率；能够避免后期剔凿、改线、返工等问题，有效控制了施工成本的浪费；且BIM模型具有十分全面的工程信息数据库，能够实现施工图纸与建筑材料、造价等各个模块进行有效整合和关联变动；同时可利用信息化的终端及自身数据后台把整个工程的造价相关信息关联起来，从而方便管理人员对数据的监测，确保各类信息数据及时准确的调用、查阅、核对；本发明可以科学的避开很多设计、施工、管理上的问题，提高成本管理的效率，合理的降低成本，提高企业的管理水平，为企业带来更多的经济效益。
本发明采用RFID技术，驱动查询系统将内部的数据送出，提高信息读取能力：采用GM(1，N)模型对业务支撑系统的各类型数据进行建模，保证对系统中的各类型数据进行管理和操作的准确度，提高管理和操作质量；利用状态信息可靠性模型，提高用户操作系统和应用管理提供所需要的数据的可靠度及准确度，有利于数据传输至业务支撑系统的数据管理平台，提高数据资源管理系统的工作效率及可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于BIM技术的建筑工程成本管理系统的结构框图；
图中：1、用户查询系统；2、应用管理系统；3、业务支撑系统；4、数据资源管理系统；5、基础平台管理系统。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例提供的基于BIM技术的建筑工程成本管理系统包括：
用户查询系统1，用于查看工程相关信息、与其他相关单位数据的对比分析；
应用管理系统2，用于完成与成本管理相关的业务，包括权限管理子系统、系统维护子系统、合同管理子系统、定额管理子系统、投标成本管理子系统、实际成本管理子系统、费用管理子系统、BIM数据管理子系统；
业务支撑系统3，用于对系统中的各类型数据进行管理和操作，包括数据管理平台和相关服务支持平台；
数据资源管理系统4，用于为用户操作系统和应用管理提供所需要的数据，并将数据传输至业务支撑系统的数据管理平台，包括业务数据库和用于对模型产生的相关数据进行存储的BIM数据库；
基础平台管理系统5，用于为整个管理系统提供网络通信、系统的安全运行，包括通信模块和安全警报模块。
作为本发明的优选实施例，所述BIM数据管理子系统主要完成相关数据的管理，对BIM的数据进行提取并为成本策划等相关子系统提供成本的相关数据信息支撑，包括系统运行过程中的BIM模型数据，即BIM设计模块库、BIM施工模块库、运行设计模块库。
作为本发明的优选实施例，所述相关服务支持平台可以对整个项目在进行成本管理时达到对相关业务的检查、数据安全性维护、相关信息发布等及时的管控，包括业务服务支持平台、安全服务支持平台和消息服务支持平台。
作为本发明的优选实施例，所述安全警报模块包括提供各层次的访问控制功能的访问控制模块、对外部访问行为进行多级过滤、监控、记录，并进行安全审计的防火墙模块、由防病毒代理和防病毒服务器端组成的病毒防护模块。
本发明的工作原理为：用户查询系统1查询与本项目相关的信息，并可借用其他单位的相关项目进行分析对比；应用管理系统2用于完成与成本管理相关的业务，对各类业务进行相关管理，利用BIM数据管理子系统对BIM的数据进行提取并为成本策划等相关子系统提供成本的相关数据信息支撑，通过BIM模型数据库的BIM设计模块库、BIM施工模块库、运行设计模块库进行项目图纸的建模，并使用数据资源管理系统4的BIM数据库对模型产生的相关数据进行存储；基础平台管理系统5保证了系统的安全运行与通信，实现单机、互联网数据的传输。
本发明实施例提供的基于BIM技术的建筑工程成本管理方法包括：
(1)用户查询系统查询与本项目相关的信息，并可借用其他单位的相关项目进行分析对比；应用管理系统完成与成本管理相关的业务，对各类业务进行相关管理，利用BIM数据管理子系统对BIM的数据进行提取并为成本策划等相关子系统提供成本的相关数据信息支撑；
(2)通过BIM模型数据库的BIM设计模块库、BIM施工模块库、运行设计模块库进行项目图纸的建模，并使用数据资源管理系统的BIM数据库对模型产生的相关数据进行存储；基础平台管理系统保证系统的安全运行与通信，实现单机、互联网数据的传输；
所述用户查询系统，采用RFID技术，驱动查询系统将内部的数据送出，提高信息读取能力：系统内有m个待识别信息，使用L叉树，当搜索深度为1时，标签的识别概率为：
P(1)＝[1-L-1]m-1；
在用户查询系统的信息批量读取过程中，采用超高频射频识别技术，得到数据的搜索深度的均值为：
所有用户查询系统的信息都是工作在读写的频段上，所有信息后，得到平均时隙数为：
将空的Hash table数据送入TABLE，使用二叉树法，则用户查询系统的信息批量读取数据的层次化融合时隙数为：
采用RFID技术，驱动用户查询系统将内部的数据送出，此时阅读器按相应的顺序接收数据，得到用户查询系统的信息层次化融合结果为：
通过上述处理，保留第一个被输出的用户查询系统的信息，过滤后的数据需要保持原来的采集顺序，提高对用户查询系统的信息读取能力。
进一步，所述基于BIM技术的建筑工程成本管理方法采用GM(1，N)模型对业务支撑系统的各类型数据进行建模，保证对系统中的各类型数据进行管理和操作的准确度，提高管理和操作质量；具体包括：
(1)构造业务支撑系统的数据时间序列，建立原始数据序：
选取被校正业务支撑系统的测得值作为系统特征行为变量而对应的时间设定为因子变量
(2)进行数据处理，取X(0)为x(0)的1-AGO序列，即为一次累加序列：
其中，称D为X(0)的一次累加生成算子；
(3)建立起行为与因子间的灰微分方程，业务支撑系统的灰色GM(1，N)模型及对应的白化方程为：
式中：k＝1，2，3，…，n，a为模型的发展系数，反映预测数据x1的发展态势，b为灰作用量，反映数据间的变化关系；为业务支撑系统的白化背景值，反映信息浓度的大小；
(4)通过对灰色模型在最小二乘法准则下的处理，得到：
且白化方程时间响应为：
式中:k＝2，3，…，n，B为GM(1，N)模型的系数矩阵，Y为行为变量矩阵；
(5)以上业务支撑系统的建立以及运算，得到GM(1，N)模型在对应k处的预测值，其中通过累减生成算子得到：
(6)通过建立的GM(1，N)模型得到的在对应点处的预测值以及实际值比较，对业务支撑系统采用的模型进行模型精度评价；
相对残差：
残差均值：
模型精度：
进一步，所述基于BIM技术的建筑工程成本管理方法利用状态信息可靠性模型，具体的数学表达公式为：
式中:S1为状态参数特征量的失效阈值；S2为设备正常运行条件下状态参数特征量的最小值；系统中包含m个状态信息，基于各个状态信息的可靠度分别R2，1，R2，2，…，R2，m；基于状态信息的评估模型的系统可靠度R2表示为：
R2＝g(R2，1，R2，2，…，R2，m)；
进一步，改写为：
R2＝R2，1R2，2，…，R2，m。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于BIM技术的建筑工程成本管理方法，其特征在于，所述基于BIM技术的建筑工程成本管理方法包括：
(1)用户查询系统查询与本项目相关的信息，并可借用其他单位的相关项目进行分析对比；应用管理系统完成与成本管理相关的业务，对各类业务进行相关管理，利用BIM数据管理子系统对BIM的数据进行提取并为成本策划等相关子系统提供成本的相关数据信息支撑；
(2)通过BIM模型数据库的BIM设计模块库、BIM施工模块库、运行设计模块库进行项目图纸的建模，并使用数据资源管理系统的BIM数据库对模型产生的相关数据进行存储；基础平台管理系统保证系统的安全运行与通信，实现单机、互联网数据的传输；
所述用户查询系统，采用RFID技术，驱动查询系统将内部的数据送出，提高信息读取能力：系统内有m个待识别信息，使用L叉树，当搜索深度为1时，标签的识别概率为：
P(1)＝[1-L-1]m-1；
在用户查询系统的信息批量读取过程中，采用超高频射频识别技术，得到数据的搜索深度的均值为：
所有用户查询系统的信息都是工作在读写的频段上，所有信息后，得到平均时隙数为：
将空的Hash table数据送入TABLE，使用二叉树法，则用户查询系统的信息批量读取数据的层次化融合时隙数为：
采用RFID技术，驱动用户查询系统将内部的数据送出，此时阅读器按相应的顺序接收数据，得到用户查询系统的信息层次化融合结果为：
通过上述处理，保留第一个被输出的用户查询系统的信息，过滤后的数据需要保持原来的采集顺序，提高对用户查询系统的信息读取能力。
2.如权利要求1所述的基于BIM技术的建筑工程成本管理方法，其特征在于，所述基于BIM技术的建筑工程成本管理方法采用GM(1，N)模型对业务支撑系统的各类型数据进行建模，保证对系统中的各类型数据进行管理和操作的准确度，提高管理和操作质量；具体包括：
(1)构造业务支撑系统的数据时间序列，建立原始数据序：
选取被校正业务支撑系统的测得值作为系统特征行为变量而对应的时间设定为因子变量
(2)进行数据处理，取X(0)为x(0)的1-AGO序列，即为一次累加序列：
其中，称D为X(0)的一次累加生成算子；
(3)建立起行为与因子间的灰微分方程，业务支撑系统的灰色GM(1，N)模型及对应的白化方程为：
式中：k＝1，2，3，…，n，a为模型的发展系数，反映预测数据x1的发展态势，b为灰作用量，反映数据间的变化关系；为业务支撑系统的白化背景值，反映信息浓度的大小；
(4)通过对灰色模型在最小二乘法准则下的处理，得到：
且白化方程时间响应为：
式中:k＝2，3，…，n，B为GM(1，N)模型的系数矩阵，Y为行为变量矩阵；
(5)以上业务支撑系统的建立以及运算，得到GM(1，N)模型在对应k处的预测值，其中通过累减生成算子得到：
(6)通过建立的GM(1，N)模型得到的在对应点处的预测值以及实际值比较，对业务支撑系统采用的模型进行模型精度评价；
相对残差：
残差均值：
模型精度：
3.如权利要求1所述的基于BIM技术的建筑工程成本管理方法，其特征在于，所述基于BIM技术的建筑工程成本管理方法利用状态信息可靠性模型，具体的数学表达公式为：
式中:S1为状态参数特征量的失效阈值；S2为设备正常运行条件下状态参数特征量的最小值；系统中包含m个状态信息，基于各个状态信息的可靠度分别R2,1，R2,2，…，R2，m；基于状态信息的评估模型的系统可靠度R2表示为：
R2＝g(R2，1，R2，2，…，R2，m)；
进一步，改写为：
R2＝R2，1R2，2，…，R2，m。
4.一种运行权利要求1所述基于BIM技术的建筑工程成本管理方法的基于BIM技术的建筑工程成本管理系统，其特征在于，所述基于BIM技术的建筑工程成本管理系统包括：
用户查询系统，用于查看工程相关信息、与其他相关单位数据的对比分析；
所述用户查询系统，采用RFID技术，驱动查询系统将内部的数据送出，提高信息读取能力：
应用管理系统，用于完成与成本管理相关的业务，包括权限管理子系统、系统维护子系统、合同管理子系统、定额管理子系统、投标成本管理子系统、实际成本管理子系统、费用管理子系统、BIM数据管理子系统；
业务支撑系统，用于对系统中的各类型数据进行管理和操作，包括数据管理平台和相关服务支持平台；
所述业务支撑系统，采用GM(1，N)模型对业务支撑系统的各类型数据进行建模；
数据资源管理系统，用于为用户操作系统和应用管理提供所需要的数据，并将数据传输至业务支撑系统的数据管理平台，包括业务数据库和用于对模型产生的相关数据进行存储的BIM数据库；
所述数据资源管理系统，利用状态信息可靠性模型，提高用户操作系统和应用管理提供所需要的数据的可靠度及准确度，数据传输至业务支撑系统的数据管理平台。
5.如权利要求4所述的基于BIM技术的建筑工程成本管理系统，其特征在于，所述BIM数据管理子系统主要完成相关数据的管理，对BIM的数据进行提取并为成本策划等相关子系统提供成本的相关数据信息支撑，包括系统运行过程中的BIM模型数据，即BIM设计模块库、BIM施工模块库、运行设计模块库。
6.如权利要求4所述的基于BIM技术的建筑工程成本管理系统，其特征在于，所述相关服务支持平台可以对整个项目在进行成本管理时达到对相关业务的检查、数据安全性维护、相关信息发布等及时的管控，包括业务服务支持平台、安全服务支持平台和消息服务支持平台。
7.如权利要求4所述的基于BIM技术的建筑工程成本管理系统，其特征在于，所述安全警报模块包括提供各层次的访问控制功能的访问控制模块、对外部访问行为进行多级过滤、监控、记录，并进行安全审计的防火墙模块、由防病毒代理和防病毒服务器端组成的病毒防护模块。
8.一种运行权利要求1～3任意一项所述基于BIM技术的建筑工程成本管理方法的信息数据处理终端。
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