CN113435656B - 一种工程进度视觉管理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种工程进度视觉管理方法及系统，其中，该方法包括：预测未来时刻各施工区域的工程数据，所述工程数据包括施工人数、预计完成工期、剩余施工项目数；其中，根据当前时刻施工人员的关键点图，未来时刻施工人员的关键点图，以及当前时刻各施工区域的预计完成工期、剩余施工项目数预测未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数；根据当前时刻和未来时刻各施工区域的工程数据监督工程进度是否异常。本发明在预测未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数，考虑了施工人员在当前时刻到未来时刻这段时间内的施工进展，所预测的预计完成工期和剩余施工项目数更加准确。

Description

一种工程进度视觉管理方法及系统
技术领域
本发明涉及工程管理领域，具体为一种工程进度视觉管理方法及系统。
背景技术
现有技术进行工程进度管理的方法是获取实时进度来确定是否存在进度偏差并分析偏差成因，而现有技术存在的问题在于，实时进度检测存在滞后性，即无法预留出足够的时间进行偏差分析和处理，造成不必要的工程进度损失和经济损失。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种工程进度视觉管理方法，该方法包括：
预测未来时刻各施工区域的工程数据，所述工程数据包括施工人数、预计完成工期、剩余施工项目数；其中，根据当前时刻施工人员的关键点图，未来时刻施工人员的关键点图，以及当前时刻各施工区域的预计完成工期、剩余施工项目数预测未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数；
具体地，当前时刻施工人员的关键点图输入图编码器，当前时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数、未来时刻各施工区域的施工人数输入数据编码器，图编码器和数据编码器的输出联合后输入向量编码器和向量解码器，得到未来时刻施工人员的关键点图；
根据当前时刻和未来时刻各施工区域的工程数据监督工程进度是否异常。
进一步地，所述未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数的具体获取方法为：
当前时刻施工人员的关键点图和未来时刻施工人员的关键点图联合后输入第一编码器中，当前时刻各施工区域的预计完成工期、剩余施工项目数输入第二编码器中，第一编码器和第二编码器的输出联合后输入张量编码器和张量解码器，得到未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数。
进一步地，所述未来时刻各施工区域的施工人数的获取方法为：整合任意两个施工区域中施工人员从一个施工区域移动到另一个施工区域的移动趋势，得到移动趋势矩阵；当前时刻各施工区域的施工人数输入第三编码器，移动趋势矩阵输入第四编码器，第三编码器和第四编码器的输出联合后输入人数预测编码器和人数预测解码器，得到未来时刻各施工区域的施工人数。
进一步地，各施工区域的工程数据构成工程数据矩阵，计算当前时刻和未来时刻的工程数据矩阵的相似度，进行工程进度的监督。
本发明还提出一种工程进度视觉管理系统，该系统包括：
工程数据预测模块，用于预测未来时刻各施工区域的工程数据，所述工程数据包括施工人数、预计完成工期、剩余施工项目数；其中，根据当前时刻施工人员的关键点图，未来时刻施工人员的关键点图，以及当前时刻各施工区域的预计完成工期、剩余施工项目数预测未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数；
具体地，当前时刻施工人员的关键点图输入图编码器，当前时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数、未来时刻各施工区域的施工人数输入数据编码器，图编码器和数据编码器的输出联合后输入向量编码器和向量解码器，得到未来时刻施工人员的关键点图；
进度异常监督模块，用于根据当前时刻和未来时刻各施工区域的工程数据监督工程进度是否异常。
进一步地，所述未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数的具体获取步骤为：
当前时刻施工人员的关键点图和未来时刻施工人员的关键点图联合后输入第一编码器中，当前时刻各施工区域的预计完成工期、剩余施工项目数输入第二编码器中，第一编码器和第二编码器的输出联合后输入张量编码器和张量解码器，得到未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数。
进一步地，所述未来时刻各施工区域的施工人数的获取步骤为：整合任意两个施工区域中施工人员从一个施工区域移动到另一个施工区域的移动趋势，得到移动趋势矩阵；当前时刻各施工区域的施工人数输入第三编码器，移动趋势矩阵输入第四编码器，第三编码器和第四编码器的输出联合后输入人数预测编码器和人数预测解码器，得到未来时刻各施工区域的施工人数。
进一步地，各施工区域的工程数据构成工程数据矩阵，计算当前时刻和未来时刻的工程数据矩阵的相似度，进行工程进度的监督。
本发明的有益效果在于：
1.本发明首先获取未来时刻各施工区域的施工人数，再根据获取的未来时刻各施工区域的施工人数预测未来时刻施工人员的关键点图，最后基于未来时刻施工人员的关键点图可以得到准确的未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数，网络之间不可分割，每个网络的结果都为保证下一阶段网络运算结果准确性的基础。
2.本发明根据当前时刻和未来时刻施工人员在各个施工区域的分布情况预测未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数，考虑了施工人员在当前时刻到未来时刻这段时间内的施工进展，所预测的预计完成工期和剩余施工项目数更加准确。
3.本发明基于当前时刻施工人员的关键点图和未来时刻施工人员的关键点图进行各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数的预测，相较于人数维度信息，关键点图额外包含了空域信息，可为预测网络提供更多特征，降低了预测网络收敛难度，提高了网络预测的准确性。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更好的理解本发明，下面结合实施例对本发明进行详细描述。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
实施例一：
该实施例提供了一种工程进度视觉管理方法，具体地：
1)获取当前时刻各施工区域的工程数据，所述工程数据包括施工人数、预计完成工期、剩余施工项目数；需要说明的是，本发明中所述项目指砌墙、量测、木工等施工项目。
2)预测未来时刻各施工区域的工程数据；其中，根据当前时刻施工人员的关键点图，未来时刻施工人员的关键点图，以及当前时刻各施工区域的预计完成工期、剩余施工项目数预测未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数；具体地，当前时刻施工人员的关键点图输入图编码器，当前时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数、未来时刻各施工区域的施工人数输入数据编码器，图编码器和数据编码器的输出联合后输入向量编码器和向量解码器，得到未来时刻施工人员的关键点图。
例如，t时刻施工人员的关键点图输入图编码器，t时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数、t+1时刻各施工区域的施工人数输入数据编码器，图编码器和数据编码器输出的特征向量联合(concat)后输入向量编码器和向量解码器，得到t+1时刻施工人员的关键点图。训练图编码器、数据编码器、向量编码器和向量解码器时，若获取t+1时刻施工人员的关键点图，则实际获取的t+1时刻施工人员的关键点图为训练标签。
需要说明，所述关键点图中的关键点代表施工人员，关键点可以为头部关键点或脚部关键点。
优选地，所述未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数的具体获取步骤为：当前时刻施工人员的关键点图和未来时刻施工人员的关键点图联合后输入第一编码器中，当前时刻各施工区域的预计完成工期、剩余施工项目数输入第二编码器中，第一编码器和第二编码器的输出联合后输入张量编码器和张量解码器，得到未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数。其中，训练第一编码器、第二编码器、张量编码器和张量解码器时，训练标签为真实获取的各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数。
优选地，所述未来时刻各施工区域的施工人数的获取步骤为：整合任意两个施工区域中施工人员从一个施工区域移动到另一个施工区域的移动趋势，得到移动趋势矩阵；当前时刻各施工区域的施工人数输入第三编码器，移动趋势矩阵输入第四编码器，第三编码器和第四编码器的输出联合后输入人数预测编码器和人数预测解码器，得到未来时刻各施工区域的施工人数。同理，训练第三编码器、第四编码器、人数预测编码器和人数预测解码器时，若获取的是t+1时刻各施工区域的施工人数，则实际获取的t+1时刻各施工区域的施工人数为训练标签。
其中，设任意两个施工区域为第k个和第l个施工区域，则第k个施工区域中的施工人员移动到第l个施工区域的移动趋势的计算方法为：
首先，计算第k个施工区域中的施工人员移动到第l个施工区域的第一移动趋势β(k,l)：
Figure BDA0003150618670000031
其中，K表示施工区域的总个数，α(k,l)表示第k个施工区域中的施工人员移动到第l个施工区域的移动难度，具体地：
Figure BDA0003150618670000032
/>
其中，norm[·]表示归一化操作，在本发明中采用
Figure BDA0003150618670000033
方式进行归一化，S(k,l)表示第k个施工区域与第l个施工区域质心图像坐标的欧式距离,max[S]、min[S]分别表示得到的施工区域质心图像坐标欧式距离中的最大值、最小值。
其次，计算第k个施工区域中的施工人员停留在第k个施工区域的停留趋势β(k,k)：
Figure BDA0003150618670000041
其中，σ(·)表示sigmoid函数，Prok表示第k个施工区域的剩余项目数，Tk为第k个施工区域的预计完成工期，T′k为第k个施工区域的实际已施工工期。
利用停留趋势对第一移动趋势进行调整得到第k个施工区域中的施工人员移动到第l个施工区域的实际移动趋势β′(k,l)＝β(k,l)*(1-β(k,k))。
进一步地，整合任意两个施工区域对应的实际移动趋势得到移动趋势矩阵，所述移动趋势矩阵大小为K*K，矩阵内对角线元素表示停留趋势即第k个施工区域中的施工人员移动到第k个施工区域的实际移动趋势为停留趋势β(k,k)，其他位置元素表示实际移动趋势。
至此，基于当前t时刻的工程数据，可得到未来t+1时刻各施工区域的施工人数、预计完成工期和剩余施工项目数。
3)根据当前时刻和未来时刻各施工区域的工程数据监督工程进度是否异常；具体地，各施工区域的工程数据构成工程数据矩阵，实施例中工程数据矩阵尺寸为3*K，即工程数据矩阵为3行K列的矩阵，计算当前t时刻和未来t+1时刻的工程数据矩阵的相似度，进行工程进度的监督，当相似度大于等于相似度阈值时，工程进度出现异常，生成预警信息；实施例中相似度阈值为0.2。
实施例二：
基于与上述方法实施例相同的发明构思，该实施例提供了一种工程进度视觉管理系统，该系统包括工程数据预测模块和进度异常监督模块，具体地：
工程数据预测模块，用于预测未来时刻各施工区域的工程数据，所述工程数据包括施工人数、预计完成工期、剩余施工项目数；其中，根据当前时刻施工人员的关键点图，未来时刻施工人员的关键点图，以及当前时刻各施工区域的预计完成工期、剩余施工项目数预测未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数；
具体地，当前时刻施工人员的关键点图输入图编码器，当前时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数、未来时刻各施工区域的施工人数输入数据编码器，图编码器和数据编码器的输出联合后输入向量编码器和向量解码器，得到未来时刻施工人员的关键点图；
进度异常监督模块，用于根据当前时刻和未来时刻各施工区域的工程数据监督工程进度是否异常。
关于系统实施例，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可；以上所述旨在让本领域技术人员更好的理解本发明，并不用于限制本发明，凡是在本发明精神和原则之内做出的修改与变动皆在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种工程进度视觉管理方法，其特征在于，该方法包括：
预测未来时刻各施工区域的工程数据，所述工程数据包括施工人数、预计完成工期、剩余施工项目数；其中，根据当前时刻施工人员的关键点图，未来时刻施工人员的关键点图，以及当前时刻各施工区域的预计完成工期、剩余施工项目数预测未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数；
当前时刻施工人员的关键点图输入图编码器，当前时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数、未来时刻各施工区域的施工人数输入数据编码器，图编码器和数据编码器的输出联合后输入向量编码器和向量解码器，得到未来时刻施工人员的关键点图；
根据当前时刻和未来时刻各施工区域的工程数据监督工程进度是否异常；
所述未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数的具体获取方法为：
当前时刻施工人员的关键点图和未来时刻施工人员的关键点图联合后输入第一编码器中，当前时刻各施工区域的预计完成工期、剩余施工项目数输入第二编码器中，第一编码器和第二编码器的输出联合后输入张量编码器和张量解码器，得到未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数；
所述未来时刻各施工区域的施工人数的获取方法为：整合任意两个施工区域中施工人员从一个施工区域移动到另一个施工区域的移动趋势，得到移动趋势矩阵；当前时刻各施工区域的施工人数输入第三编码器，转移趋势矩阵输入第四编码器，第三编码器和第四编码器的输出联合后输入人数预测编码器和人数预测解码器，得到未来时刻各施工区域的施工人数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，各施工区域的工程数据构成工程数据矩阵，计算当前时刻和未来时刻的工程数据矩阵的相似度，进行工程进度的监督。
3.一种工程进度视觉管理系统，其特征在于，该系统包括：
工程数据预测模块，用于预测未来时刻各施工区域的工程数据，所述工程数据包括施工人数、预计完成工期、剩余施工项目数；其中，根据当前时刻施工人员的关键点图，未来时刻施工人员的关键点图，以及当前时刻各施工区域的预计完成工期、剩余施工项目数预测未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数；
当前时刻施工人员的关键点图输入图编码器，当前时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数、未来时刻各施工区域的施工人数输入数据编码器，图编码器和数据编码器的输出联合后输入向量编码器和向量解码器，得到未来时刻施工人员的关键点图；
进度异常监督模块，用于根据当前时刻和未来时刻各施工区域的工程数据监督工程进度是否异常；
所述未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数的具体获取步骤为：
当前时刻施工人员的关键点图和未来时刻施工人员的关键点图联合后输入第一编码器中，当前时刻各施工区域的预计完成工期、剩余施工项目数输入第二编码器中，第一编码器和第二编码器的输出联合后输入张量编码器和张量解码器，得到未来时刻各施工区域的预计完成工期和剩余施工项目数；
所述未来时刻各施工区域的施工人数的获取步骤为：整合任意两个施工区域中施工人员从一个施工区域移动到另一个施工区域的移动趋势，得到移动趋势矩阵；当前时刻各施工区域的施工人数输入第三编码器，移动趋势矩阵输入第四编码器，第三编码器和第四编码器的输出联合后输入人数预测编码器和人数预测解码器，得到未来时刻各施工区域的施工人数。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，各施工区域的工程数据构成工程数据矩阵，计算当前时刻和未来时刻的工程数据矩阵的相似度，进行工程进度的监督。
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GR01 Patent grant
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