CN113569382A - 基于bim的装配式建筑设计建造一体化决策优化方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化方法及系统，所述方法包括以下步骤：完成基于BIM建筑模型的结构设计和拆分，得到各个拆分构件的基本信息，并根据BIM构件库得到各拆分构件的完整信息；决策者根据需求输入决策需求信息，并自动导入客观相关信息，保存决策需求信息与客观相关信息至信息库；建立目标函数库、约束函数库以及算法库；根据决策者输入的决策需求信息的类型从目标函数库和约束函数库自动选取目标函数和约束函数组成数学模型，从算法库自动匹配最相关的优化算法，使用该优化算法以及所有所需的已知信息对数学模型进行求解，得出多套优化后的构件采购方案；决策者根据客观相关信息确定最终的优化方案。
Description
技术领域
本发明涉及基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化方法及系统，属于建筑设计技术领域。
背景技术
近年来我国整个建筑行业正加快转型步伐，节能环保与绿色建筑理念的不断发展，装配式建筑必将顺应历史潮流，逐步取代传统现浇建筑成为建筑业发展的“主力军”。装配式建筑以其构件质量高、施工污染少、建造工期短、资源利用率高等优势，得到我国政府的大力支持和企业越来越多的青睐。
然而由于标准体系不健全、技术水平不成熟、市场供需不平衡等种种原因，我国装配式建筑项目普遍存在成本提高、工期延长、绿色建造实施难度增大等诸多问题。现有技术中有提出利用BIM数据库解决装配式建筑项目预制构件标准化、统一化管理的方法，例如公开号为“CN107563089A”的发明专利提出了基于BIM的PC构件生成任务列表的方法和计算设备，通过BIM数据库对装配式建筑进行分解，得到各个PC构件的信息，再基于各个PC构件的信息生成并发布生产、采购各个PC构件的任务列表；
但是这类现有技术无法解决的问题是，当构件库中的构件种类和数量日益增长时，无法在保证后续各阶段工作顺利开展和决策者期望目标顺利实现的基础上，实现科学合理的结构设计拆分和构件优选决策，这是目前亟需解决的难题。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化方法和系统，建立有针对多种类型决策需求信息的目标函数库、约束函数库以及具有多个针对不同特征数学模型的优化算法的算法库，能够根据决策者的需求和所有所需的已知信息求解多套优化后的构件采购方案供决策者进行选择，实现在保证后续各阶段工作顺利开展和决策者期望目标顺利实现的基础上，科学合理的完成结构设计拆分和构件优选决策。
本发明的技术方案如下：
技术方案一：
基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化方法，包括以下步骤：
结构设计与拆分；完成基于BIM建筑模型的结构设计与拆分工作，得到各个拆分构件的基本信息，并根据BIM构件库得到各拆分构件的完整信息；
确定决策优化信息；决策者根据需求输入决策需求信息，并自动导入客观相关信息，保存决策需求信息与客观相关信息至信息库；
提供优化方案；建立目标函数库、约束函数库以及算法库；所述目标函数库中包括若干针对不同类型决策需求信息的目标函数，所述约束函数库包括若干针对不同类型决策需求信息的约束函数，所述算法库包括若干针对具有不同特征的数学模型的优化算法；根据决策者输入的决策需求信息的类型自动选取至少一个目标函数以及至少一个约束函数组成数学模型，所述算法库根据数学模型的特征匹配最相关的优化算法，使用最相关的优化算法以及所有所需的已知信息对数学模型进行求解，得出多套优化后的构件采购方案；
确定优化方案；决策者根据客观相关信息从多套优化后的构件采购方案中确定最终的优化方案，根据最终的优化方案对BIM建筑模型进行更新和修正并交付。
作为优选，所述设计和拆分建筑模型的具体步骤为：
完成基于BIM建筑模型的结构设计和拆分，并得到各个拆分构件的基本信息；
根据各所述拆分构件的基本信息，在所述BIM构件库中确认是否存在对应构件，若存在对应构件，则直接从BIM构件库中获取对应构件的完整信息，所述完整信息包括不同生产厂家的生产信息；
若不存在对应构件，则在BIM构件库中新增对应构件的包括几何、配筋的基本信息；各生产厂家针对BIM构件库中的新增构件，由各生产厂家分别导入各自的生产信息，与基本信息集成为新增对应构件的完整信息。
作为优选，所述确定决策优化信息的步骤具体为：
决策者输入决策需求信息，所述决策需求信息包括至少一种类型的优化目标和至少一种类型的约束条件；
所述客观相关信息包括项目信息和市场价格信息；根据建筑项目自动导入并实时更新项目信息以及市场价格信息，所述项目信息包括项目概况和施工组织计划，所述市场价格信息包括人工费、材料费和机械租赁费；
保存所述决策需求信息、项目信息以及市场价格信息至信息库中。
作为优选，在提供优化方案步骤中：
所述目标函数库中包括若干针对不同类型决策需求信息的目标函数，所述约束函数库包括若干针对不同类型决策需求信息的约束函数；
所述算法库根据决策者输入的优化目标的类型和约束条件的类型，选取对应的目标函数和约束函数进行组合，得到基于优化目标和约束条件的优化数学模型；
所述算法库根据优化数学模型的特征分部匹配最相关的优化算法用于求解；
使用最相关的优化算法求解优化数学模型，以所有所需的已知信息作为求解条件，分别生成多套优化后的构件采购方案。
作为优选，所述确定优化方案步骤具体为：
在生成多套优化后的构件采购方案的步骤中，设定一优选次数值 i，设i的初始值为0，每生成一轮优化后的多套构件采购方案令i+1，并设定i的上限值；
每当生成一轮的优化后的多套构件采购方案，判断是否满足决策者的需求；若当前生成的这些优化后的构件采购方案已满足决策者的需求，则由决策者确定最终的优化方案；
若当前生成的优化后的多套构件采购方案均不满足决策者的需求，判断当前的优选次数i是否达到上限值，若未达到上限值，则返回继续生成下一轮的优化后的多套构件采购方案；
若已达到上限值，则由决策者根据客观相关信息判断是否需要重新进行结构设计与拆分；判断为需要时，则重新执行结构设计与拆分步骤；判断为不需要时，则由决策者从已有的多套优化后的采购方案确定最终的优化方案。
技术方案二：
基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化系统，包括：
前端展示层，用于提供用户交互操作以及优化结果输出功能；
业务逻辑层，用于完成基于BIM建筑模型的结构设计和拆分，根据拆分构件信息、决策信息等提供多套优化后的构件采购方案，辅助决策者完成优化决策工作以及提供数据信息传输接口；
数据持久层，用于实现数据传输和缓存功能；
数据存储层，为系统内所有活动和工作提供所需的数据存储服务。
作为优选，所述的前端展示层包括用户交互模块和结果输出展示模块；
所述用户交互模块用于处理包括用户信息注册、登录退出以及已知参数信息输入的业务请求；
所述结果输出展示模块用于以用户指定的输出方式输出最终的优化方案。
作为优选，所述的业务逻辑层包括结构设计与拆分模块、构件优选模块、辅助决策模块和数据信息接口模块；
所述结构设计与拆分模块用于完成基于BIM建筑模型的结构设计与拆分工作，得到各个拆分构件的基本信息，并根据BIM构件库得到各拆分构件的完整信息；
所述构件优选模块用于调用目标函数库、约束函数库以及算法库；所述目标函数库中包括若干针对不同类型决策需求信息的目标函数，所述约束函数库包括若干针对不同类型决策需求信息的约束函数，所述算法库包括若干针对具有不同特征的数学模型的优化算法；所述构件优选模块调用决策者输入的决策需求信息的类型并自动选取至少一个目标函数以及至少一个约束函数组成数学模型，并从算法库根据数学模型的特征匹配最相关的优化算法，最后使用最相关的优化算法以及所有所需的已知信息对数学模型进行求解，得出多套优化后的构件采购方案；
所述辅助决策模块用于辅助决策者从多套优化后的构件采购方案确定最终的优化方案；
所述数据信息接口模块用于为系统与第三方软件之间的数据信息传递、处理提供接口。
作为优选，所述的数据持久层包括数据连接配置模块、数据库连接模块和数据信息缓存模块；
所述数据连接配置模块用于为数据连接与数据调用提供参数与环境配置，保证数据传输的可靠性和稳定性；
所述数据库连接模块用于解决业务逻辑层与数据存储层之间的数据传递与调用问题；
所述数据信息缓存模块用于暂时缓存各种类型的数据与运算处理结果。
作为优选，所述的数据存储层用于根据存储类型差异划分为不同的子数据库，包括但不限于BIM构件库、目标函数库、约束函数库、算法库以及信息库。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化方法及系统，能够在结构设计阶段全面系统地统筹规划整个设计建造全过程，对解决装配式建筑目前所存在的问题具有重要意义与价值；同时本发明以土木工程、计算机和管理等多学科理论为基础，结合建筑信息模型共享、继承等特征，以及智能优化算法，旨在提供科学合理的结构设计拆分方案和构件采购方案优选推荐，最终辅助决策者综合考虑成本、工期和低碳环保等多目标需求，实现装配式建筑设计建造全过程智能一体化。
2、本发明基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化方法及系统，建立有针对多种类型决策需求信息的目标函数库和约束函数库，根据决策者输入的决策需求信息自动选取目标函数与约束函数的组合方案，并基于组合方案生成对应的数学模型；还设置用于求解具有不同特点的数学模型的优化算法，由各优化算法基于所有所需的已知信息分别求解多套优化后的构件采购方案供决策者进行选择，并辅助决策者高效的完成决策，实现在保证后续各阶段工作顺利开展和决策者期望目标顺利实现的基础上，科学合理的完成结构设计拆分和构件优选决策。
附图说明
图1为本发明实施例的方法流程图；
图2为本发明实施例的系统框架结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
实施例一：
参见图1，基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化方法，基于计算机设备实现，包括以下步骤：
S1、结构设计与拆分；完成基于BIM建筑模型的结构设计与拆分工作，得到各个拆分构件的基本信息，并根据BIM构件库得到各拆分构件的完整信息(如各拆分构件的型号、特征，以及各拆分构件对应的不同厂家的生产价格等)；
S2、确定决策优化信息；决策者根据需求输入多种类型的决策需求信息(如低碳、成本、工期等)，由计算机设备自动导入客观相关信息(如施工工序耗时、相关设备租赁价格等)，保存决策需求信息与客观相关信息至信息库；
S3、提供优化方案；建立目标函数库、约束函数库以及算法库；所述目标函数库中包括若干针对不同类型决策需求信息的目标函数，所述约束函数库包括若干针对不同类型决策需求信息的约束函数，所述算法库包括若干针对具有不同特征的数学模型的优化算法(例如遗传算法、粒子群算法、禁忌算法、混合算法等)；根据决策者输入的决策需求信息的类型自动选取至少一个目标函数以及至少一个约束函数组成数学模型，所述算法库根据数学模型的特征匹配最相关的优化算法，使用最相关的优化算法以及从决策需求信息和客观相关信息提取的所有所需的已知信息对数学模型进行求解，得出多套优化后的构件采购方案；
S4、确定优化方案，根据决策者的需求和反馈，辅助决策者根据客观相关信息从多套优化后的构件采购方案中确定最终的优化方案；
S5、根据决策者选择的最终优选方案，自动下达订单采购相应的预制构件产品；然后从BIM构件库中导出相应的构件模型，在BIM建模软件中完成BIM建筑模型更新和修正工作；最后交付施工准备阶段 BIM建筑模型。
本实施例建立有针对多种类型决策需求信息的目标函数库和约束函数库，根据决策者输入的决策需求信息自动选取目标函数与约束函数的组合方案，并基于组合方案生成对应的数学模型，本实施例还设置用于求解具有不同特点的数学模型的优化算法，由各优化算法基于所有所需的已知信息分别求解多套优化后的构件采购方案供决策者进行选择，并辅助决策者高效的完成决策，实现在保证后续各阶段工作顺利开展和决策者期望目标顺利实现的基础上，科学合理的完成结构设计拆分和构件优选决策。
作为本发明的另一实施例，所述步骤S1、设计和拆分建筑模型具体如下：
S11、将BIM建模软件中的初步设计阶段BIM建筑模型导入结构设计与拆分模块(或第三方结构设计软件)中，完成结构设计与拆分工作，并得到各拆分构件的基本信息；
S12、根据各所述拆分构件的基本信息，在所述BIM构件库中查询是否存在对应构件，若存在对应构件，则直接将该构件与BIM构件库进行关联，获取对应构件的完整信息，所述完整信息包括生产信息；若不存在对应构件，则进行步骤S13；
S13、在BIM构件库中新增对应构件的包括几何、配筋的基本信息；然后进行步骤S14；
S14、各生产厂家针对BIM构件库中的新增构件，由各生产厂家根据新增构件的基本信息和自身生产条件，导入各自的构件生产单价、运输单价以及运输距离等信息，将构件信息补充完整。
在本发明的另一实施例中，所述步骤S2、确定决策优化信息具体如下：
S21、决策者根据自身需求输入决策需求信息，所述决策需求信息包括至少一种类型的优化目标和至少一种类型的约束条件；
S22、保存决策需求信息至信息库；
S23、根据建筑项目自动导入并实时更新项目信息以及市场价格信息，所述客观相关信息包括项目信息和市场价格信息，其中，所述项目信息包括项目概况和施工组织计划，所述市场价格信息包括人工费、材料费和机械租赁费；
S24、保存项目信息以及市场价格信息至信息库中。
在本发明的另一实施例中，所述步骤S3、提供优化方案具体如下：
S31、从BIM构件库和信息库中提取优化决策的所有所需的已知信息到构件优选模块中，包括决策需求信息(如成本目标、工期目标等，以及工期约束、低碳约束和相应的约束上限等)、项目信息(施工组织计划和项目概况等)、市场价格信息(如施工塔吊租赁价格等)以及各拆分构件完整信息(包括拆分构件的型号、特征，以及各种拆分构件相应的厂家生产价格信息等)；
S32、在本实施例中，目标函数库中包括若干针对不同类型决策需求信息的目标函数(例如低碳目标函数、成本目标函数、工期目标函数等)，所述约束函数库包括若干针对不同类型决策需求信息的约束函数(例如低碳约束函数、成本约束函数、工期约束函数等)；
将已提取出的决策需求信息作为选择依据，所述算法库根据决策者输入的优化目标的类型和约束条件的类型，选取对应的目标函数和约束函数进行组合，得到基于优化目标和约束条件的优化数学模型，该优化数学模型可能具备不同的特征(如线性或非线性、变量连续或离散等)；
S33、然后，系统将自动根据优化数学模型的不同特征，从算法库中选择一个合适的智能优化算法用于模型求解；
S34、最后，以成本、工期等最低作为优化目标，以工期上限、低碳上限等作为约束条件，以已提取到的所有数据信息作为求解条件，结合优化数学模型和智能优化算法，自动生成优选后的多套构件采购方案。上述优选后的多套构件采购方案在一轮提供优化方案步骤中产出，在每一轮循环步骤中，都将有多套构件采购方案产出。优选后的构件采购方案相比于原有方案，能够大幅降低成本、工期等目标。
特别说明地是，本实施例设定有一优选次数值i，设i的初始值为0，每生成一轮优化后的多套构件采购方案令i+1，并设定i的上限值。
在本发明的另一实施例中，所述步骤S4、确定优化方案具体如下：
S41、每当生成一轮的优化后的多套构件采购方案，由决策者判断是否满足需求；若当前生成的多套优化后的构件采购方案已满足决策者的需求，则进行步骤S45；若不满足，则进行步骤S42；
S42、记录当前优选次数i，然后进行步骤S43；
S43、判断当前的优选次数i是否达到上限值，若未达到上限值，重新进行步骤S34(开始新一轮的构件采购方案优选)；若已达到上限值，则进行步骤S44
S44、由决策者根据根据已消耗资金、时间等客观相关信息判断是否需要重新进行结构设计与拆分；判断为需要时，则进行步骤S11；若由于时间紧迫等原因，判断为不需要时，则根据现有已生成的、优化后的多套构件采购方案，进行步骤S45；
S45、由决策者根据自身需求，确定最终的优化方案。
实施例二：
参见图2，基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化系统，包括：
前端展示层，用于提供用户交互操作以及优化结果输出功能；
业务逻辑层，整个系统的核心，用于完成建筑模型的结构设计和拆分，根据所有所需的已知信息提供多套优化后的构件采购方案，辅助决策者完成优化决策工作以及提供必要的数据信息传输接口；
数据持久层，用于实现数据传输和缓存功能；
数据存储层，为系统内所有活动和工作提供所需的数据存储服务。
在本发明的另一实施例中，所述的前端展示层包括用户交互模块和结果输出展示模块；
所述用户交互模块用于处理包括用户信息注册、登录退出以及已知参数信息输入的业务请求；
所述结果输出展示模块用于以用户指定的输出方式输出最终的优化方案。
在本发明的另一实施例中，所述的业务逻辑层包括结构设计与拆分模块、构件优选模块、辅助决策模块和数据信息接口模块；
所述结构设计与拆分模块块用于完成基于BIM建筑模型的结构设计与拆分工作，得到各个拆分构件的基本信息，并根据BIM构件库得到各拆分构件的完整信息；
所述构件优选模块用于调用目标函数库、约束函数库以及算法库；所述目标函数库中包括若干针对不同类型决策需求信息的目标函数，所述约束函数库包括若干针对不同类型决策需求信息的约束函数，所述算法库包括若干针对具有不同特征的数学模型的优化算法；所述构件优选模块调用决策者输入的决策需求信息的类型并自动选取至少一个目标函数以及至少一个约束函数组成数学模型，并从算法库根据数学模型的特征匹配最相关的优化算法，最后使用最相关的优化算法以及所有所需的已知信息对数学模型进行求解，得出多套优化后的构件采购方案；
所述辅助决策模块用于辅助决策者从多套优化后的构件采购方案确定最终的优化方案；
所述数据信息接口模块用于为系统与第三方软件之间的数据信息传递、处理提供接口。
在本发明的另一实施例中，所述的数据持久层包括数据连接配置模块、数据库连接模块和数据信息缓存模块；
所述数据连接配置模块用于为数据连接与数据调用提供参数与环境配置，保证数据传输的可靠性和稳定性；
所述数据库连接模块用于解决业务逻辑层与数据存储层之间的数据传递与调用问题；
所述数据信息缓存模块用于暂时缓存各种类型的数据与运算处理结果。
在本发明的另一实施例中，所述的数据存储层用于根据存储类型差异划分为不同的子数据库，包括但不限于BIM构件库、目标函数库、约束函数库、算法库以及信息库。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
结构设计与拆分；完成基于BIM建筑模型的结构设计与拆分工作，得到各个拆分构件的基本信息，并根据BIM构件库得到各拆分构件的完整信息；
确定决策优化信息；决策者根据需求输入决策需求信息，并自动导入客观相关信息，保存决策需求信息与客观相关信息至信息库；
提供优化方案；建立目标函数库、约束函数库以及算法库；所述目标函数库中包括若干针对不同类型决策需求信息的目标函数，所述约束函数库包括若干针对不同类型决策需求信息的约束函数，所述算法库包括若干针对具有不同特征的数学模型的优化算法；根据决策者输入的决策需求信息的类型自动选取至少一个目标函数以及至少一个约束函数组成数学模型，所述算法库根据数学模型的特征匹配最相关的优化算法，使用最相关的优化算法以及所有所需的已知信息对数学模型进行求解，得出多套优化后的构件采购方案；
确定优化方案；决策者根据客观相关信息从多套优化后的构件采购方案中确定最终的优化方案，根据最终的优化方案对BIM建筑模型进行更新和修正并交付。
2.根据权利要求1所述的基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化方法，其特征在于，所述设计和拆分建筑模型的具体步骤为：
完成基于BIM建筑模型的结构设计和拆分，并得到各个拆分构件的基本信息；
根据各所述拆分构件的基本信息，在所述BIM构件库中确认是否存在对应构件，若存在对应构件，则直接从BIM构件库中获取对应构件的完整信息，所述完整信息包括不同生产厂家的生产信息；
若不存在对应构件，则在BIM构件库中新增对应构件的包括几何、配筋的基本信息；各生产厂家针对BIM构件库中的新增构件，由各生产厂家分别导入各自的生产信息，与基本信息集成为新增对应构件的完整信息。
3.根据权利要求1所述的基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化方法，其特征在于，所述确定决策优化信息的步骤具体为：
决策者输入决策需求信息，所述决策需求信息包括至少一种类型的优化目标和至少一种类型的约束条件；
所述客观相关信息包括项目信息和市场价格信息；根据建筑项目自动导入并实时更新项目信息以及市场价格信息，所述项目信息包括项目概况和施工组织计划，所述市场价格信息包括人工费、材料费和机械租赁费；
保存所述决策需求信息、项目信息以及市场价格信息至信息库中。
4.根据权利要求3所述的基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化方法，其特征在于，在提供优化方案步骤中：
所述目标函数库中包括若干针对不同类型决策需求信息的目标函数，所述约束函数库包括若干针对不同类型决策需求信息的约束函数；
所述算法库根据决策者输入的优化目标的类型和约束条件的类型，选取对应的目标函数和约束函数进行组合，得到基于优化目标和约束条件的优化数学模型；
所述算法库根据优化数学模型的特征分部匹配最相关的优化算法用于求解；
使用最相关的优化算法求解优化数学模型，以所有所需的已知信息作为求解条件，分别生成多套优化后的构件采购方案。
5.根据权利要求4所述的基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化方法，其特征在于，所述确定优化方案步骤具体为：
在生成多套优化后的构件采购方案的步骤中，设定一优选次数值i，设i的初始值为0，每生成一轮优化后的多套构件采购方案令i+1，并设定i的上限值；
每当生成一轮的优化后的多套构件采购方案，判断是否满足决策者的需求；若当前生成的这些优化后的构件采购方案已满足决策者的需求，则由决策者确定最终的优化方案；
若当前生成的优化后的多套构件采购方案均不满足决策者的需求，判断当前的优选次数i是否达到上限值，若未达到上限值，则返回继续生成下一轮的优化后的多套构件采购方案；
若已达到上限值，则由决策者根据客观相关信息判断是否需要重新进行结构设计与拆分；判断为需要时，则重新执行结构设计与拆分步骤；判断为不需要时，则由决策者从已有的优化后的多套构件采购方案中确定最终的优化方案。
6.基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化系统，其特征在于，包括：
前端展示层，用于提供用户交互操作以及优化结果输出功能；
业务逻辑层，用于完成基于BIM建筑模型的结构设计和拆分，根据拆分构件信息、决策信息等所有已知信息提供多套优化后的构件采购方案，辅助决策者完成优化决策工作以及提供数据信息传输接口；
数据持久层，用于实现数据传输和缓存功能；
数据存储层，为系统内所有活动和工作提供所需的数据存储服务。
7.根据权利要求6所述的基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化系统，其特征在于：
所述的前端展示层包括用户交互模块和结果输出展示模块；
所述用户交互模块用于处理包括用户信息注册、登录退出以及已知参数信息输入的业务请求；
所述结果输出展示模块用于以用户指定的输出方式输出最终的优化方案。
8.根据权利要求6所述的基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化系统，其特征在于：
所述的业务逻辑层包括结构设计与拆分模块、构件优选模块、辅助决策模块和数据信息接口模块；
所述结构设计与拆分模块用于完成基于BIM建筑模型的结构设计与拆分工作，得到各个拆分构件的基本信息，并根据BIM构件库得到各拆分构件的完整信息；
所述构件优选模块用于调用目标函数库、约束函数库以及算法库；所述目标函数库中包括若干针对不同类型决策需求信息的目标函数，所述约束函数库包括若干针对不同类型决策需求信息的约束函数，所述算法库包括若干针对具有不同特征的数学模型的优化算法；所述构件优选模块调用决策者输入的决策需求信息的类型并自动选取至少一个目标函数以及至少一个约束函数组成数学模型，并从算法库根据数学模型的特征匹配最相关的优化算法，最后使用最相关的优化算法以及所有所需的已知信息对数学模型进行求解，得出多套优化后的构件采购方案；
所述辅助决策模块用于辅助决策者从多套优化后的构件采购方案确定最终的优化方案；
所述数据信息接口模块用于为系统与第三方软件之间的数据信息传递、处理提供接口。
9.根据权利要求6所述的基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化系统，其特征在于：
所述的数据持久层包括数据连接配置模块、数据库连接模块和数据信息缓存模块；
所述数据连接配置模块用于为数据连接与数据调用提供参数与环境配置，保证数据传输的可靠性和稳定性；
所述数据库连接模块用于解决业务逻辑层与数据存储层之间的数据传递与调用问题；
所述数据信息缓存模块用于暂时缓存各种类型的数据与运算处理结果。
10.根据权利要求8所述的基于BIM的装配式建筑设计建造一体化决策优化系统，其特征在于：
所述的数据存储层用于根据存储类型差异划分为不同的子数据库，包括但不限于BIM构件库、目标函数库、约束函数库、算法库以及信息库。
Priority Applications (1)
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| CN202110711220.5A CN113569382A (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | 基于bim的装配式建筑设计建造一体化决策优化方法及系统 |
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