CN113158308A - 一种施工策划方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑业信息技术领域，特别涉及一种施工策划方法，目的在于提供一种能够指导现场施工的4D‑BIM模型，提升施工策划效率。该方法，首先，建立分部分项系统知识库、WBS生成策略知识库、工序排布库、工序库；其次，从BIM中获取各个构件信息集合；然后，遍历所有构件设置构件的分部分项信息；汇总和处理所有构件基础信息集合E_p，类型信息集合S、空间信息集合R，获取项目二元键值化系统数据Sp和空间数据Rp，对其中元素进行排序，得到系统数据Sp’、空间数据Rp’；接着，根据用户选择自动生成WBS；接着，建立WBS各任务间的关系，生成施工策划；最后，系统自动进行4D模拟。

Description

一种施工策划方法

技术领域

本发明属于建筑业信息技术领域，特别涉及一种施工策划方法。

背景技术

在建筑施工过程中，施工计划是施工组织设计的关键内容，是控制工程施工进度、成本等各项施工活动的重要手段，直接影响工程施工进度、成本和质量。施工计划的合理编制首先要根据项目情况进行项目结构分解(WBS)；然而目前大部分工程项目并不会配备专业的计划工程师，往往无法快速响应工程需求，在短时间内快速编制出一份合理的项目WBS。并且，同一个建设工程项目在不同阶段会有不同的项目结构分解策略，需要考虑实施部署、合同分解等多方面因素，不同的分解策略会生成不同的WBS。

目前工程项目WBS生成一般有两种方法：一是由项目各个参建单位提供各自专业的WBS，然后总承包单位进行合并汇总，这种方法生成的WBS往往会缺乏各个专业工序相互之间的逻辑关系，难于用于指导现场施工；二是基于BIM模型和项目工程量清单生成WBS，这种方法需要对BIM模型进行预先处理，添加大量信息，人工工作量大，并且也只能生成单一策略下的WBS，不能支持所有项目需求。

因此，亟需提供一种能够减少WBS编制、WBS与BIM关联，施工策划优化等任务的工作量，提升施工策划效率的施工策划方法。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当视为承认或以任何形式暗示该信息为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供了一种施工策划方法，是基于知识库的施工策划方案自动生成方法，它结合BIM模型中构件、系统、空间等信息以及分部分项映射关系库、WBS生成策略等知识，根据用户选择的策略快速生成WBS，快速建立工序紧前紧后关系，最终生成4D-BIM模型。本发明可减少WBS编制、WBS与BIM关联，施工策划优化等任务的工作量，提升施工策划效率。

为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：

一种施工策划方法，包括：

步骤1：建立分部分项系统知识库、WBS生成策略知识库、工序排布库、工序库；包括：

步骤1.1：建立分部分项系统知识库：建立BIM建模软件内置各个系统、建模标准中各个系统与分部分项知识库中各个分部分项之间的一对一映射关系；

步骤1.2：建立WBS生成策略知识库；

步骤1.3：建立工序库，所述工序库包含建筑工程领域中各种施工工序，包括工序名称、所述类型、工序描述；

步骤1.4：建立工序排布库，所述工序排布库包含不同的工序排布，工序排布是由不同的工序组合形式组合而来，组合形式包括线性施工、并行施工；

步骤2：从BIM中获取各个构件信息集合E＝{p_i}，包括构件基础信息、构件类型信息、构件空间信息；

步骤3：遍历所有构件，根据分部分项知识库，设置构件的分部分项信息；并汇总所有构件基础信息集合E_p，类型信息集合S、空间信息集合R；

步骤4：对类型信息集合S、空间信息集合R中元素进行处理，获取项目二元键值化系统数据S_p和空间数据R_p，对其中元素进行排序,得到系统数据S_p’、空间数据R_p’；

步骤5：根据用户选择的WBS生成策略和WBS策略生成方法，自动生成WBS；

步骤6：根据用户从工序排布库和工序库中选择、编辑的工序排布，选择WBS节点建立WBS各任务间的关系，生成施工策划；

步骤7：根据BIM模型中构件与WBS之间的映射关系、WBS与工序之间的关联关系，以及设定的项目开工时间和工序工期，系统自动进行4D模拟。

进一步地，所述步骤1.2包括：

建立不同WBS分解方式的集合，每一个分解方式包括策略名称name、排布形式m；m由4种空间元素和3种系统元素任意排序组成，如m＝{s₁、s₂、s₃、r₁、r₂、r₃、r₄}所示为一种策略，s₁为分部、s₂为子分部、s₃为类型、r₁为单体、r₂为楼层、r₃为施工段、r₄为房间，总共有

种。

进一步地，所述步骤2包括：

步骤2.1：从BIM中获取各个实体构件的基础信息，包括构件ID_i，构件名称pn_i；

步骤2.2：从BIM中获取各个实体构件的所属类型信息，包括系统名称sn_i；

步骤2.3：从BIM中获取空间信息，包括单体集合D＝{d_i}、楼层集合F＝{f_i}、

施工段集合Se＝{se_i}、房间集合R＝{r_i}。

进一步地，所述步骤3包括：

步骤3.1：遍历各个构件p_i，根据构件类型信息和分部分项知识库之间的映射关系，设置构件的分部分项信息sp_i，获得构件基础信息集合E_p；

步骤3.2：类型信息集合S包括分部集合、分项集合、类型集合；判断类型信息集合S的分部集合、分项集合、类型集合是否包含p_i的分部分项信息sp_i，如果不存在，则在S中的分部集合、分项集合、类型集合中加入sp_i对应的分部分项信息；

步骤3.3：根据施工逻辑规则，对S中元素进行排序；

步骤3.4：空间信息集合R包括单体集合、楼层集合、施工段集合、房间集合；判断空间信息集合R的各子集合是否包含p_i的空间信息，如果不存在，在R中的各子集合中加入对应的空间信息。

进一步地，所述步骤4包括：

步骤4.1：将类型信息集合S中任一元素与空间信息集合R任一子集合进行映射组合，获得二元键值化系统数据S_p；将空间信息集合R中任一元素与类型信息集合S任一子集合进行映射组合，获得二元键值化系统数据R_p；

步骤4.2：遍历S_p、R_p中任一元素的键与所有值，与构件信息集合E_p中元素的空间信息、类型信息求交集，如果E_p中不存在任一元素的空间信息和类型信息同时符合S_p、R_p中元素的键与值，则在S_p、R_p元素集合中去除该元素；

步骤4.3：根据施工逻辑规则，对S_p、R_p中元素进行排序，获得系统数据S_p’、空间数据R_p’。

进一步地，所述步骤5包括：

步骤5.1：从WBS生成策略知识库中选择某个WBS策略；

步骤5.2：根据选择的策略中空间元素组和系统元素组的顺序，生成WBS层级；

步骤5.3:首层节点内容根据选择的策略中首个元素的类型从步骤3.2、步骤3.4中选择；分层节点内容根据上层节点项的元素类型和本层节点元素的类型，从S_p’、R_p’中筛选，获取分层节点，逐级生成WBS中全部内容。

进一步地，所述步骤6包括：

步骤6.1：选择生成的WBS空间或系统属性节点，从工序排布库中选择已有的工序排布，对选择的工序排布进行编辑，设定工序的工期和工序之间的执行顺序；

步骤6.2：建立WBS各任务间的空间关系，包括空间单层关系、空间多层关系；

所述空间单层关系为空间上同一楼层不同施工段的施工先后关系，根据施工逻辑规则自动建立；

所述空间多层关系为空间上不同楼层施工先后关系，根据施工逻辑规则自动建立；

步骤6.3：建立WBS各任务间的系统关系，包括系统单层关系、系统多层关系；

所述系统单层关系为空间上同一楼层不同施工段或房间内各个系统的施工先后关系，可以根据施工逻辑规则自动建立，也可以由用户设定；当设定某个空间节点新的工序排布时，遍历该空间节点所有下级节点，如果下层节点为空间节点，则更新该节点的工序为新的工序排布；如果下层节点为系统节点，则更新本节点所有工序系统为新的工序排布；

所述系统多层关系为空间上不同楼层之间各个系统的施工先后关系，通过用户设定前置工序建立；

步骤6.4：根据上述设定的工序间紧前紧后关系、工序的工期，设定项目开工时间，形成网络图，采用关键路径法获取每个工序的最早开始时间、最早完成时间、最迟开始时间、最迟完成时间以及项目总工期和关键路线。

进一步地，所述步骤7包括：

步骤7.1：所述BIM模型与WBS的关系为步骤3中BIM模型构件和WBS系统属性和空间属性之间的映射关系；

步骤7.2：所述WBS与工序的关系为步骤6中WBS空间属性节点、系统属性节点与工序的映射关系；

步骤7.3根据步骤所述步骤7.1和步骤7.2，建立模型构件、WBS、工序三者之间的关系，根据步骤6.3中每个工序的最早开始时间、最早完成时间、最迟开始时间、最迟完成时间以及项目开工日期，获取BIM模型中每个构件的对应工序、工序最早开始时间、最早完成时间、最迟开始时间、最迟完成时间，通过赋予BIM模型构件中不同工序不同的渲染颜色，进行4D施工模拟。

与现有技术相比，本发明有益的技术效果在于：

本发明提供一种施工策划方法，首先，建立分部分项系统知识库、WBS生成策略知识库、工序排布库、工序库；其次，从BIM中获取各个构件信息集合E＝{pi}，包括构件基础信息、构件类型信息、构件空间信息；然后，遍历所有构件，根据分部分项知识库，设置构件的分部分项信息；并汇总所有构件基础信息集合E_p，类型信息集合S、空间信息集合R；接着，对类型信息集合S、空间信息集合R中元素进行处理，获取项目二元键值化系统数据Sp和空间数据Rp，对其中元素进行排序，得到系统数据Sp’、空间数据Rp’；接着，根据用户选择的WBS生成策略和WBS策略生成方法，自动生成WBS；接着，根据用户从工序排布库和工序库中选择、编辑的工序排布，选择WBS节点建立WBS各任务间的关系，生成施工策划；最后，根据BIM模型中构件与WBS之间的映射关系、WBS与工序之间的关联关系，以及设定的项目开工时间和工序工期，系统自动进行4D模拟。本发明的施工策划方法主要效果体现在两方面：

一是本发明基于BIM模型和知识库，能够半自动快速的生成不同策略选择下的WBS，并计算出项目总工期；大大节省了项目人员制定WBS的时间；

二是本发明中自动建立了WBS、工序、BIM模型三者之间的关联关系，从而可以进行自动4D模拟，大大减少了人工建立BIM模型和WBS关联关系的工作量。

附图说明

图1为本发明一实施例中施工策划方法的流程图；

图2为本发明一实施例中施工策划方法中BIM模型中构件系统、类型与分部分项系统映射关系示例图；

图3为本发明一实施例中施工策划方法的BIM模型生成WBS的示例图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的施工策划方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

下面结合图1至图3，详细说明本发明的施工策划方法。

一个单位工程的WBS是一个树状结构，由分部工程、子分部工程、类型等层级组成。建筑的分部分项一般参照国家标准GB50300《建筑工程施工质量验收统一标准》建立的。

建筑施工一般会按楼层施工。对于面积较大的建筑，施工单位在组织施工流水作业时，把一个楼层的施工任务划分为劳动量相等或相近的若干段，即施工段。各施工段之间会留有施工缝。

在实际施工过程中需要遵循一定的施工逻辑规则，包括空间约束规则、逻辑约束规则；空间约束规则为空间位置上先后施工关系的约束规则，根据建筑工程领域的常规标注命名规范，空间信息标注中高层的自下而上、阿拉伯数字和英文字母的先后顺序进行排序，例如1F、2F，A区、B区；逻辑约束规则为施工中工序搭接逻辑约束关系，如先进行一结构施工，在进行二结构施工。

实施例一

请参考图1至图3，一种施工策划方法，包括：

步骤1：建立分部分项系统知识库、WBS生成策略知识库、工序排布库、工序库；步骤1包括：

步骤1.1：建立分部分项系统知识库，即建立BIM建模软件内置各个系统、建模标准中各个系统与分部分项知识库中各个分部分项之间的一对一映射关系。

该分部分项知识库是基于GB50300《建筑工程施工质量验收统一标准》中分部工程、分项工程划分标准建立的，共分为三级：分部工程、子分部工程、类型；譬如，分部工程为“地基与基础”、“主体结构”，“主体结构”又包括多个子分部工程“混凝土结构”“砌体结构”，“混凝土结构”又包括多个类型“现浇结构”“装配式结构”。

建模软件内置系统与分部分项知识库之间关系是指建立BIM建模软件内置系统与分部分项知识库之间的一对一的关系，譬如REVIT建模软件内置系统“结构柱”映射到分部分项知识库中“主体结构分部”中的“混凝土结构子分部”。

建模标准中各个系统与分部分项知识库中各个分部分项之间的一对一映射关系，譬如行业常规建模标准钢结构中的钢柱通常会在族类型名称中进行设置“钢柱30X30”，通过关键词提取，可以映射到分部分项知识库中“主体结构分部”中的“钢结构子分部”。

步骤1.2：建立WBS生成策略知识库，即不同WBS分解方式的集合，每一个分解方式包括策略名称name、排布形式m；m由4种空间元素和3种系统元素任意排序组成，如m＝{s₁、s₂、s₃、r₁、r₂、r₃、r₄}所示为一种策略，s₁为分部、s₂为子分部、s₃为类型、r₁为单体、r₂为楼层、r₃为施工段、r₄为房间，总共有

种；

譬如，“系统优先”生成策略的策略名称为“系统优先”，排布形式为“单体-分部-子分部-楼层-施工段-类型-默认工序”；“空间优先”生成策略的策略名称为“空间优先”，排布形式为“单体-楼层-施工段-子分部-类型-默认工序”；

步骤1.3：建立工序库，所属工序库包含建筑工程领域中各种施工工序，包括工序名称、所属类型、工序描述；

譬如工序名称“混凝土养护”，类型为“一结构施工”，工序描述为“混凝土浇捣后，由于水泥水化作用需要适当温度和湿度条件，要对混凝土进行养护。混凝土在浇捣完毕12小时以内就开始养护，经常洒水使其保持湿润，养护时间长短取决于水泥品种，普通硅酸盐水泥拌制的混凝土，不少于7天。洒水次数以能保证混凝土表面湿润状态为佳。”

步骤1.4：建立工序排布库，所属工序排布库包含不同的工序排布，工序排布是由不同的工序组合形式组合而来，组合形式包括线性施工、并行施工；譬如，一结构施工-管线预埋-模板拆除—二结构砌筑—机电施工—装饰施工。

步骤2：从BIM中获取各个构件信息集合E＝{p_i}，包括构件基础信息、构件类型信息、构件空间信息；所述步骤2包括：

步骤2.1：从BIM中获取各个实体构件的基础信息，包括构件ID_i，构件名称pn_i；

譬如，构件名称为“矩形风管”的构件ID为“构件ID：2610633”；

步骤2.2：从BIM中获取各个实体构件的所属类型信息，包括系统名称sn_i；譬如“矩形风管”在建模软件中系统名称为“风管”；

步骤2.3：从BIM中获取空间信息，包括单体集合D＝{d_i}、楼层集合F＝{f_i}、施工段Se＝{se_i}、房间R＝{r_i}：

譬如，构件名称为“矩形风管”的构件单体为“1#”，楼层为“1F”，房间为“机电设备房”；

步骤3：遍历所有构件，根据分部分项知识库，设置构件的分部分项信息；并汇总所有构件基础信息集合E_p，类型信息集合S、空间信息集合R；所述步骤3包括：

步骤3.1：遍历各个构件p_i，根据构件类型信息和分部分项知识库之间的映射关系，设置构件的分部分项信息sp_i，获得构件基础信息集合E_p；

譬如，构件类型信息为“矩形风管”，根据映射关系，设置该构件的分部分项信息为“机电-风系统”。

步骤3.2：类型信息集合S包括分部集合、分项集合、类型集合，判断类型信息集合S的分部集合、分项集合、类型集合是否包含p_i的分部分项信息sp_i，如果不存在，则在S中的分部集合、分项集合、类型集合中加入sp_i对应的分部分项信息；

譬如，构件的分部分项信息为“机电-风系统-管道”，S中分部集合、分项集合、类型集合分别加入分部“机电”、分项“风系统”、类型“管道”。

步骤3.3：根据施工逻辑规则，对S中元素进行排序；

譬如,S中“二结构、一结构、机电系统”根据施工逻辑规则调整为“一结构、二结构、机电系统”。

步骤3.4：空间信息集合R包括单体集合、楼层集合、施工段集合、房间集合，判断空间信息集合R的各子集合是否包含p_i的空间信息，如果不存在，在R中的各子集合中加入对应的空间信息；

譬如,单体集合“1#、2#、3#”。

步骤4：对类型信息集合S、空间信息集合R中元素进行处理，获取项目二元键值化系统数据S_p和空间数据R_p，对其中元素进行排序，得到系统数据S_p’、空间数据R_p’。所述步骤4包括：

步骤4.1：将类型信息集合S中任一元素与空间信息集合R任一子集合进行映射组合，获得二元键值化系统数据S_p；将空间信息集合R中任一元素与类型信息集合S任一子集合进行映射组合，获得二元键值化系统数据R_p。

譬如，S中元素“水系统”与空间信息集合R中楼层子集合进行映射组合，形成二元键值化系统数据S_p＝{水系统：1F、2F、3F……}；与施工段子集合进行映射组合，形成二元键值化系统数据S_p＝{水系统：A区、B区、C区……}。

步骤4.2：遍历S_p、R_p中任一元素的键与所有值，与构件信息集合E_p中元素的空间信息、类型信息求交集，如果E_p中不存在任一元素的空间信息和类型信息同时符合S_p、R_p中元素的键与值，则在S_p、R_p元素集合中去除该元素；

譬如，S_p中任一元素的键值{水系统：1F、2F、3F}，如果在构件信息集合E_p中不存在任一元素的类型信息为“水系统”，同时空间信息为“1F”或“2F”或“3F”，则在S_p中去除元{水系统：1F、2F、3F}；

步骤4.3：根据施工逻辑规则，对S_p、R_p中元素进行排序，获得系统数据S_p’、空间数据R_p’；

步骤5：根据用户选择的WBS生成策略和WBS策略生成方法，自动生成WBS，具体包括：

步骤5.1：从WBS生成策略知识库中选择某个WBS策略；

譬如，选择WBS生成策略“系统优先”，该策略WBS排布形式为“单体-分部-子分部-楼层-施工段-类型”。

步骤5.2：根据选择的策略中空间元素组和系统元素组的顺序，生成WBS层级；

譬如，根据步骤5.1中的策略排布形成，WBS层级为单体为第一级，分部为第二级，子分部为第三级，楼层为第四级，施工段为第五级，类型为第六级。

步骤5.3:首层节点内容根据选择的策略中首个元素的类型从步骤3.2、步骤3.4中选择；分层节点内容根据上层节点项的元素类型和本层节点元素的类型，从S_p’、R_p’中筛选，获取分层节点，逐级生成WBS中全部内容。

譬如，根据步骤5.2，首层节点类型为单体，则首层节点显示为步骤3.4中单体的全部内容：

首层

1#

2#

3#

第二级节点为分部，则从S_p’、R_p’中筛选键为“单体”，值为“分部”的所有元素，比如R_p’中1#对应的分部为{地基与基础、主体工程}、2#对应的分部为{地基与基础、主体工程}、3#对应的分部为{地基与基础、主体工程、机电工程}，则第二级节点内容为：

步骤6：根据用户从工序排布库和工序库中选择、编辑的工序排布，选择WBS节点建立WBS各任务间的关系，生成施工策划；包括：

步骤6.1：选择生成的WBS空间或系统属性节点，从工序排布库中选择已有的工序排布，对选择的工序排布进行编辑，设定工序的工期和工序之间的执行顺序；

譬如，选择WBS中1F空间节点，从工序排布库中选择工序排布“一结构施工(5天)-管线预埋(0.5天)-模板拆除(1天)—二结构砌筑(2天)—机电施工(15天)—装饰施工(15天)”。

步骤6.2：建立WBS各任务间的空间关系，包括空间单层关系、空间多层关系；空间单层关系为空间上同一楼层不同施工段的施工先后关系，根据施工逻辑规则自动建立；譬如，在1F施工过程中，施工段A区和B区按照先A后B的顺序，先进行施工段A的施工，再进行施工段B区施工。

空间多层关系为空间上不同楼层施工先后关系，根据施工逻辑规则自动建立；譬如，1F施工完成后，2F开始施工。

步骤6.3：建立WBS各任务间的系统关系，包括系统单层关系、系统多层关系；系统单层关系为空间上同一楼层不同施工段或房间内各个系统的施工先后关系，可以根据施工逻辑规则自动建立，也可以由用户设定。当设定某个空间节点新的工序排布时，遍历该空间节点所有下级节点，如果下层节点为空间节点，则更新该节点的工序为新的工序排布；如果下层节点为系统节点，则更新本节点所有工序系统为新的工序排布；

譬如，设定空间节点1F新的工序排布“一结构-二结构-机电”，如果1F下级节点为空间节点A区、B区，则下级节点A区的下级工序变更为“一结构-二结构-机电”，B区节点下级工序变更为“一结构-二结构-机电”；如果1F下级节点为系统节点主体结构、机电，则1F下级节点直接变更为“一结构-二结构-机电”；系统多层关系为空间上不同楼层之间各个系统的施工先后关系，通过用户设定前置工序建立。

譬如，二结构的前置工序为一结构完成，可以设置1F的二结构工序的前置工序为3F的一结构工序，则1F的二结构工序必须在3F的一结构工序完成后才可以开始。

步骤6.4：根据上述设定的工序间紧前紧后关系、工序的工期，设定项目开工时间，形成网络图，采用关键路径法获取每个工序的最早开始时间、最早完成时间、最迟开始时间、最迟完成时间以及项目总工期和关键路线。

步骤7：根据BIM模型中构件与WBS之间的映射关系、WBS与工序之间的关联关系，以及设定的项目开工时间和工序工期，系统自动进行4D模拟；

所述步骤7包括：

步骤7.1：所述BIM模型与WBS的关系为步骤3中BIM模型构件和WBS系统属性和空间属性之间的映射关系；譬如，BIM模型构件“风管”，映射到WBS中“风管系统”系统属性和“机电房”空间属性。

步骤7.2：所述WBS与工序的关系为步骤6中WBS空间属性节点、系统属性节点与工序的映射关系；譬如，空间节点“机电房”设置工序“一结构施工(5天)-管线预埋(0.5天)-模板拆除(1天)—二结构砌筑(2天)—机电施工(15天)—装饰施工(15天)”

步骤7.3：根据步骤7.1、7.2所述，建立模型构件、WBS、工序三者之间的关系，根据步骤6.3中每个工序的最早开始时间、最早完成时间、最迟开始时间、最迟完成时间以及项目开工日期，获取BIM模型中每个构件的对应工序、工序最早开始时间、最早完成时间、最迟开始时间、最迟完成时间，通过赋予BIM模型构件中不同工序不同的渲染颜色，进行4D施工模拟。

上述实例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受以上实施例的限制。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种施工策划方法，其特征在于，包括：

步骤1：建立分部分项系统知识库、WBS生成策略知识库、工序排布库、工序库；包括：

步骤1.1：建立分部分项系统知识库：建立BIM建模软件内置各个系统、建模标准中各个系统与分部分项知识库中各个分部分项之间的一对一映射关系；

步骤1.2：建立WBS生成策略知识库；

步骤1.3：建立工序库，所述工序库包含建筑工程领域中各种施工工序，包括工序名称、所述类型、工序描述；

步骤1.4：建立工序排布库，所述工序排布库包含不同的工序排布，工序排布是由不同的工序组合形式组合而来，组合形式包括线性施工、并行施工；

步骤2：从BIM中获取各个构件信息集合E＝{p_i}，包括构件基础信息、构件类型信息、构件空间信息；

步骤3：遍历所有构件，根据分部分项知识库，设置构件的分部分项信息；并汇总所有构件基础信息集合E_p，类型信息集合S、空间信息集合R；

步骤4：对类型信息集合S、空间信息集合R中元素进行处理，获取项目二元键值化系统数据S_p和空间数据R_p，对其中元素进行排序,得到系统数据S_p’、空间数据R_p’；

步骤5：根据用户选择的WBS生成策略和WBS策略生成方法，自动生成WBS；

步骤6：根据用户从工序排布库和工序库中选择、编辑的工序排布，选择WBS节点建立WBS各任务间的关系，生成施工策划；

步骤7：根据BIM模型中构件与WBS之间的映射关系、WBS与工序之间的关联关系，以及设定的项目开工时间和工序工期，系统自动进行4D模拟。

2.根据权利要求1所述的施工策划方法，其特征在于，所述步骤1.2包括：

建立不同WBS分解方式的集合，每一个分解方式包括策略名称name、排布形式m；m由4种空间元素和3种系统元素任意排序组成，m＝{s₁、s₂、s₃、r₁、r₂、r₃、r₄}为一种策略，s₁为分部、s₂为子分部、s₃为类型、r₁为单体、r₂为楼层、r₃为施工段、r₄为房间，总共有

种。

3.根据权利要求1所述的施工策划方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤2.1：从BIM中获取各个实体构件的基础信息，包括构件ID_i，构件名称pn_i；

步骤2.2：从BIM中获取各个实体构件的所属类型信息，包括系统名称sn_i；

步骤2.3：从BIM中获取空间信息，包括单体集合D＝{d_i}、楼层集合F＝{f_i}、

施工段集合Se＝{se_i}、房间集合R＝{r_i}。

4.根据权利要求1所述的施工策划方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤3.1：遍历各个构件p_i，根据构件类型信息和分部分项知识库之间的映射关系，设置构件的分部分项信息sp_i，获得构件基础信息集合E_p；

步骤3.2：类型信息集合S包括分部集合、分项集合、类型集合；判断类型信息集合S的分部集合、分项集合、类型集合是否包含p_i的分部分项信息sp_i，如果不存在，则在S中的分部集合、分项集合、类型集合中加入sp_i对应的分部分项信息；

步骤3.3：根据施工逻辑规则，对S中元素进行排序；

步骤3.4：空间信息集合R包括单体集合、楼层集合、施工段集合、房间集合；判断空间信息集合R的各子集合是否包含p_i的空间信息，如果不存在，在R中的各子集合中加入对应的空间信息。

5.根据权利要求1所述的施工策划方法，其特征在于，所述步骤4包括：

步骤4.1：将类型信息集合S中任一元素与空间信息集合R任一子集合进行映射组合，获得二元键值化系统数据S_p；将空间信息集合R中任一元素与类型信息集合S任一子集合进行映射组合，获得二元键值化系统数据R_p；

步骤4.2：遍历S_p、R_p中任一元素的键与所有值，与构件信息集合E_p中元素的空间信息、类型信息求交集，如果E_p中不存在任一元素的空间信息和类型信息同时符合S_p、R_p中元素的键与值，则在S_p、R_p元素集合中去除该元素；

步骤4.3：根据施工逻辑规则，对S_p、R_p中元素进行排序，获得系统数据S_p’、空间数据R_p’。

6.根据权利要求1所述的施工策划方法，其特征在于，所述步骤5包括：

步骤5.1：从WBS生成策略知识库中选择某个WBS策略；

步骤5.2：根据选择的策略中空间元素组和系统元素组的顺序，生成WBS层级；

步骤5.3:首层节点内容根据选择的策略中首个元素的类型从步骤3.2、步骤3.4中选择；分层节点内容根据上层节点项的元素类型和本层节点元素的类型，从S_p’、R_p’中筛选，获取分层节点，逐级生成WBS中全部内容。

7.根据权利要求1所述的施工策划方法，其特征在于，所述步骤6包括：

步骤6.1：选择生成的WBS空间或系统属性节点，从工序排布库中选择已有的工序排布，对选择的工序排布进行编辑，设定工序的工期和工序之间的执行顺序；

步骤6.2：建立WBS各任务间的空间关系，包括空间单层关系、空间多层关系；

所述空间单层关系为空间上同一楼层不同施工段的施工先后关系，根据施工逻辑规则自动建立；

所述空间多层关系为空间上不同楼层施工先后关系，根据施工逻辑规则自动建立；

步骤6.3：建立WBS各任务间的系统关系，包括系统单层关系、系统多层关系；

所述系统单层关系为空间上同一楼层不同施工段或房间内各个系统的施工先后关系，可以根据施工逻辑规则自动建立，也可以由用户设定；当设定某个空间节点新的工序排布时，遍历该空间节点所有下级节点，如果下层节点为空间节点，则更新该节点的工序为新的工序排布；如果下层节点为系统节点，则更新本节点所有工序系统为新的工序排布；

所述系统多层关系为空间上不同楼层之间各个系统的施工先后关系，通过用户设定前置工序建立；

步骤6.4：根据上述设定的工序间紧前紧后关系、工序的工期，设定项目开工时间，形成网络图，采用关键路径法获取每个工序的最早开始时间、最早完成时间、最迟开始时间、最迟完成时间以及项目总工期和关键路线。

8.根据权利要求1所述的施工策划方法，其特征在于，所述步骤7包括：

步骤7.1：所述BIM模型与WBS的关系为步骤3中BIM模型构件和WBS系统属性和空间属性之间的映射关系；

步骤7.2：所述WBS与工序的关系为步骤6中WBS空间属性节点、系统属性节点与工序的映射关系；

步骤7.3根据步骤所述步骤7.1和步骤7.2，建立模型构件、WBS、工序三者之间的关系，根据步骤6.3中每个工序的最早开始时间、最早完成时间、最迟开始时间、最迟完成时间以及项目开工日期，获取BIM模型中每个构件的对应工序、工序最早开始时间、最早完成时间、最迟开始时间、最迟完成时间，通过赋予BIM模型构件中不同工序不同的渲染颜色，进行4D施工模拟。

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