CN115145896A - 一种实体物计划状态数字孪生方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种实体物计划状态数字孪生方法、装置及设备，该方法包括：构建目标计划实体物的目标计划实体物模型以及组成所述目标计划实体物的至少一个零件实体物的零件计划实体物模型；设置所述目标计划实体物模型及所述至少一个零件计划实体物模型的时间属性为未来时间；建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系。通过该方法，不需要针对不同的实体物构建不同的数据结构模型，可以实现万物孪生，而且可以对未来不同时间段该实体物所处的状态进行数字孪生。

Description

一种实体物计划状态数字孪生方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及信息技术领域，具体涉及一种实体物计划状态数字孪生方法、装置及设备。

背景技术

随着物联网的数字化及自动化程度不断得到提高，数字孪生技术(Digital Twin，缩写D T)作为经过多次改进并取得巨大发展的颠覆性技术之一，热度不断提高，被认为是万物互联的关键技术之一。

数字孪生体不仅仅是物理世界的镜像，也要接受物理世界实时信息，更要反过来实时驱动物理世界，而且进化为物理世界的先知、先觉甚至超体。数字孪生体的生长发育经历数化、互动、先知、先觉和共智等几个过程，其中，“数化”是对物理世界数字化的过程，这个过程需要将物理对象表达为计算机和网络所能识别的数字模型。建模技术是数字化的核心技术之一，例如测绘扫描、几何建模、网格建模、系统建模、流程建模、组织建模等技术。

目前的现有的实体物对象孪生过程复杂，需要构建不同的数据结构的模型，且模型类型较多，不具有统一性，不能适用于万物孪生；而且目前现有的实体孪生过程并没有针对未来不同时间段该实体物所处的状态进行数字孪生。

发明内容

为了解决目前现有的实体物孪生过程并没有针对未来不同时间段该实体物所处的状态进行数字孪生的问题，本申请提供了一种实体物计划状态数字孪生方法。

第一方面本申请提供了一种实体物计划状态数字孪生方法，所述方法包括：

构建目标计划实体物的目标计划实体物模型以及组成所述目标计划实体物的至少一个零件实体物的零件计划实体物模型，所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型包括时间属性；

设置所述目标计划实体物模型及所述至少一个零件计划实体物模型的时间属性为未来时间；

建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系。

在一种可能的实施方式中，所述未来时间为未来的至少一个时刻或未来至少一个持续时间段。

在一种可能的实施方式中，建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系，包括：

通过将所述目标计划实体物模型标识为父计划实体物的模型，将所述零件计划实体物模型标识为属于所述父计划实体物的零件实体物的模型，建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的父子关系。

在一种可能的实施方式中，将所述零件计划实体物模型标识为属于所述父计划实体物的零件实体物的模型，包括：

将所述零件计划实体物模型标识为属于唯一的父计划实体物的零件实体物的模型。

在一种可能的实施方式中，所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型还包括第一空间属性，所述至少一个零件计划实体物模型的第一空间属性值在所述目标计划实体物的第一空间属性值的范围内；

所述第一空间属性包括空间范围、空间位置和形状中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，分别建立所述目标计划实体物模型及至少一个零件计划实体物模型的空间坐标系；

所述空间范围，用于描述目标计划实体物及至少一个零件实体物所在的空间范围；

所述空间位置，采用位于所述目标计划实体物的空间范围内，所述零件实体物在空间位置上所在的其他计划实体物的标识或采用所述零件实体物在所述目标计划实体物模型的空间坐标系中的坐标值表示所述零件实体物的空间位置；

所述形状，采用目标计划实体物所在的空间坐标系的坐标表示所述目标计划实体物模型的形状，采用相对于目标计划实体的空间坐标系的相对坐标表示所述零件计划实体物模型的形状。

在一种可能的实施方式中，通过所述目标计划实体物模型及至少一个零件计划实体物模型，生成在所述未来至少一个持续段时间段内所述目标计划实体物模型的父记录及所述至少一个零件计划实体物模型的子记录，分别用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件计划实体物在未来至少一个持续时间段内的属性状态；

所述至少一个子记录的时间范围在所述父记录的时间范围内。

在一种可能的实施方式中，建立所述父记录及所述至少一个子记录之间的关联关系，所述至少一个子记录具有唯一的父记录。

在一种可能的实施方式中，所述父记录和所述至少一个子记录包括记录标识，用于唯一标识所述父记录或所述至少一个子记录。

在一种可能的实施方式中，所述父记录及所述至少一个子记录包括第二空间属性，所述第二空间属性至少包括空间范围、空间大小、空间形状及空间位置中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，所述第二空间属性为空间范围时，所述父对象记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内的空间范围的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的空间范围被包含在所述父对象记录的空间范围内。

在一种可能的实施方式中，所述第二空间属性为空间大小时，所述父记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内的空间大小的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的空间大小小于所述父记录的空间大小。

在一种可能的实施方式中，所述第二空间属性为空间位置时，所述父对象记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内空间位置移动的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的空间位置被包含在所述父对象记录的空间位置内。

在一种可能的实施方式中，所述第二空间属性为形状时，所述父对象记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内形状的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的形状被包含在所述父对象记录的形状内。

在一种可能的实施方式中，同一个零件实体物在不同未来时间在空间位置从归属的一个其他计划实体物变化到另一个其他计划实体物时，修改在空间位置变化后的未来时间，所述零件实体物对应的零件计划实体物模型的空间位置。

在一种可能的实施方式中，若至少一个零件计划实体物模型的目标计划实体物模型在未来不同时间满足被删除条件时，还包括：

在满足被删除条件后的未来时间，解除所述至少一个零件计划实体物模型与所述目标计划实体物模型的父子关系；

所述满足被删除条件包括所述零件计划实体物模型的空间位置范围变化到所述目标计划实体物的空间位置范围之外。

在一种可能的实施方式中，在满足被删除条件后的未来时间，仅解除所述至少一个零件计划实体物模型与所述目标计划实体物模型的父子关系之后，还包括：

将所述至少一个零件计划实体物模型的第一空间属性，修改为所述至少一个零件计划实体物模型对应的零件实体物所在的物理空间描述。

在一种可能的实施方式中，利用目标计划实体物在未来不同时间的属性参数，基于该时间对应的目标计划实体物模型，生成对应的目标计划实体物对象记录；

利用零件实体物在未来不同时间的属性参数，基于该时间对应的零件计划实体物模型，生成对应的零件计划实体物对象记录；

其中，所述属性参数包括第一空间属性、成员属性中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，将所述目标计划实体物对象记录作为根存储节点，将所述零件计划实体物对象记录作为所述根存储节点的子存储节点，建立树形存储结构；

确定所述根存储节点的时间属性的开始时间为预设基准时间，所述子存储节点的时间属性的开始时间为所述预设基准时间的相对偏移时间。

第二方面，本申请提供了一种实体物未来状态的订阅方法，所述方法包括：

构建目标计划实体物的目标计划实体物模型以及组成所述目标计划实体物的至少一个零件实体物的零件计划实体物模型，所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型包括时间属性；

设置所述目标计划实体物模型及所述至少一个零件计划实体物模型的时间属性为未来时间；

建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系；

根据计划实体物未来状态的订阅请求生成订阅项，并根据所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态，生成与所述订阅项相匹配的订阅信息，并将所述订阅信息发送至订阅方。

在一种可能的实施方式中，所述目标计划实体物模型包括父对象标识，用于唯一映射目标计划实体物的目标计划实体物模型；

所述至少一个零件计划实体物模型包括零件对象标识，用于唯一映射零件实体物的零件计划实体物模型。

在一种可能的实施方式中，根据计划实体物未来状态的订阅请求生成订阅项，并根据所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态，生成与所述订阅项相匹配的订阅信息，包括：接收计划实体物未来状态的订阅请求，所述订阅请求包括父对象标识、零件对象标识，根据所述订阅请求生成订阅项；

针对一个目标计划实体物模型，根据所述目标计划实体物模型的父对象标识，生成用于查询与所述目标计划实体物模型关联的各个零件计划实体物模型未来状态的订阅信息；

针对一个零件计划实体物模型，根据所述零件计划实体物模型的零件对象标识，生成用于查询与所述零件计划实体物模型关联的目标计划实体物模型未来状态的订阅信息。

在一种可能的实施方式中，根据计划实体物未来状态的订阅请求生成订阅项，并根据所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态，生成与所述订阅项相匹配的订阅信息，包括：

接收计划实体物未来状态的订阅请求，所述订阅请求包括时间范围，生成包括时间范围的订阅项；

根据所述目标计划实体物模型的父对象标识，生成用于查询与所述目标计划实体物模型关联的各个零件计划实体物模型在所述时间范围内的未来状态的订阅信息。

在一种可能的实施方式中，接收计划实体物未来状态的查询请求，所述查询请求中包括空间范围；

针对一个目标计划实体物模型，根据所述目标计划实体物模型的空间范围，查询所述空间范围内的各个零件计划实体物模型的未来状态；

针对一个零件计划实体物模型，根据所述零件计划实体物模型的空间范围，查询所述空间范围包含所述零件计划实体物模型的空间范围的目标计划实体物模型和/或所述目标计划实体物模型的空间范围包含的其他零件计划实体物模型。

第三方面，本申请提供了一种实体物计划状态数字孪生装置，所述装置包括：

构建计划实体物模型模块，用于构建目标计划实体物的目标计划实体物模型以及组成所述目标计划实体物的至少一个零件实体物的零件计划实体物模型，所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型包括时间属性；

设置时间模块，用于设置所述目标计划实体物模型及所述至少一个零件计划实体物模型的时间属性为未来时间；

建立关系模块，用于建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系。

第四方面，本申请实施例提供了一种实体物订阅装置，所述装置包括：

构建计划实体物模型模块，用于构建目标计划实体物的目标计划实体物模型以及组成所述目标计划实体物的至少一个零件实体物的零件计划实体物模型，所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型包括时间属性；

设置时间模块，用于设置所述目标计划实体物模型及所述至少一个零件计划实体物模型的时间属性为未来时间；

建立关系模块，用于建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系；

生成订阅项信息模块，用于根据计划实体物未来状态的订阅请求生成订阅项，并根据所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态，生成与所述订阅项相匹配的订阅信息。

第五方面，本申请提供了一种实体物计划状态数字孪生设备，所述设备包括：

至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上述第一方面中任何一项所述的方法。

第五方面，本申请提供了一种实体物订阅设备，所述设备包括：

至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上述第二方面中任何一项所述的方法。

第六方面，本申请提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使计算机执行如上述第一方面中任何一项所述的方法，或执行如上述第二方面中任何一项所述的方法。

本申请提供了一种实体物计划状态数字孪生方法、装置及设备，通过构建目标计划实体物的目标计划实体物模型和所述目标计划实体物的至少一个零件计划实体物模型，以及设置目标计划实体物模型及所述至少一个零件计划实体物模型的时间属性为未来时间，建立目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系，可以实现实体物未来状态的孪生，而且可以对未来不同时间段该实体物所处的状态进行数字孪生。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明示例性实施例示例的一种实体物计划状态数字孪生方法的数据结构示意图；

图2为根据本发明示例性实施例示例的一种实体物计划状态数字孪生方法流程示意图；

图3为根据本发明示例性实施例示例的一种计划实体物模型示意图；

图4为根据本发明示例性实施例示例的一种计划实体物预定义示意图；

图5为根据本发明示例性实施例示例的一种计划实体物对象示意图；

图6为根据本发明示例性实施例示例的一种计划实体物数据示意图；

图7为根据本发明示例性实施例示例的父记录及所述至少一个子记录的空间位置示意图；

图8为根据本发明示例性实施例示例的子记录的空间位置变化示意图；

图9为根据本发明示例性实施例示例的一种计划实体物对象的空间位置示意图；

图10为根据本发明示例性实施例示例的零件计划实体物对象的空间位置变化示意图；

图11为根据本发明示例性实施例示例的一种成员信息示意图；

图12为根据本发明示例性实施例示例的一种实体物计划状态数字孪生方法的举例示意图；

图13为根据本发明示例性实施例示例的另一种实体物计划状态数字孪生方法的举例示意图；

图14为根据本发明示例性实施例示例的一种实体物未来状态的订阅方法流程示意图；

图15为根据本发明示例性实施例示例的一种实体物计划状态数字孪生装置示意图；

图16为根据本发明示例性实施例示例的一种实体物订阅装置；

图17为根据本发明示例性实施例示例的一种实体物计划状态数字孪生设备和一种实体物订阅设备示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详尽地描述。显然，所描述的实施例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。本申请实施例中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。

客观世界上的实体物在数字孪生领域，可以将客观的实体物孪生成为一个实体物对象，客观实体物具有空间的性质，实体物的实际几何形状和几何位置可以标识空间信息，实体物处于的过去、现在和将来时刻都可以用来标识实体物的时间信息，将实体物及其空间信息和时间信息孪生成统一的数据结构，就是基于时空的数字孪生。

在客观世界的当前时间和未来时间，实体物对象可能存在不同的状态，当前时间只有实体物对象1，在未来某个时间，如图1所示，实体物对象1包含实体物对象2，在这种状态的变化下，采用一种统一的数据结构来表示实体物对象1和实体物对象2。

实体物对象1和实体物对象2分别用唯一实体物标识标记。实体物标识在整个计划库系统中唯一，且名称可以重复。

为了实现对未来不同时间段该实体物所处的状态进行数字孪生，本申请提供了一种实体物计划状态数字孪生方法，如图2所示，所述方法包括：

S201：构建目标计划实体物的目标计划实体物模型以及组成所述目标计划实体物的至少一个零件实体物的零件计划实体物模型，所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型包括时间属性。

实体物模型的结构为实体物的属性参数的集合，实体物依据时间属性可以包括历史状态、当前状态以及计划状态。基于所述实体物模型以及实体物的不同状态进行数字孪生，得到不同状态对应的实体物对象，本申请实施例涉及实体物的计划状态，对于计划实体物，具体可以基于实体物模型及实体物的计划状态进行数字孪生，得到计划实体物对象。

在创建计划实体物模型时，可以通过确定计划实体物的属性参数集合得到计划实体物模型的结构，计划实体物的属性参数集合中的属性参数包括属性名称及数据类型。进一步地，还可以对计划实体物模型的结构进行至少一次预定义，即进行参数初始化操作，得到与计划实体物模型的结构对应的至少一组预定义数据初始值。可以根据用户的需求进行预定义的步骤，或不进行预定义操作。另外，还可以根据实体物在不同计划时间段的状态值，确定不同计划时间段对应的计划实体物数据。

S202：设置所述目标计划实体物模型及所述至少一个零件计划实体物模型的时间属性为未来时间。

所述目标计划实体物模型及所述至少一个零件计划实体物模型的属性参数包括时间属性，由于是对实体物的计划状态进行数字孪生，因此所述时间属性为未来时间。

在一种可能的实施方式中，所述未来时间为未来的至少一个时刻或未来至少一个持续时间段。

S203：建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系。

在一种可能的实施方式中，建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系，包括：

通过将所述目标计划实体物模型标识为父计划实体物的模型，将所述零件计划实体物模型标识为属于所述父计划实体物的零件实体物的模型，建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的父子关系。

实体物间可能存在多种关联关系，本申请实施例中建立的一种关联关系为父子关系，即父计划实体物与零件实体物之间的关系，目标计划实体物模型及零件计划实体物模型包括多个属性参数，可以通过其中的属性参数进行标识该计划实体物模型为父计划实体物的模型，还是零件计划实体物模型，完成标识后，即建立了目标计划实体物模型与零件计划实体物模型的父子绑定关系。

本实施例中，零件实体物所属的父计划实体物是唯一的，将所述零件计划实体物模型标识为属于所述父计划实体物的零件实体物的模型，包括：将所述零件计划实体物模型标识为属于唯一的父计划实体物的零件实体物的模型。

通过本申请提供的一种实体物计划状态数字孪生方法，为某一些实体物进行共同特征的配置，可以实现万物孪生，而且可以通过设置时间属性对未来不同时间段该实体物所处的计划状态进行数字孪生。

本申请实施例中为了实现实体物计划状态的数字孪生，主要包括构建计划实体物模型、计划实体物模型的预定义(可选)、生成计划实体物对象、生成计划实体物对象记录几个阶段，下面对各阶段的实施方式进行描述。

1)构建计划实体物模型

计划实体物模型是某一些计划实体物具有共同特征的配置，在所述计划实体物模型中定义计划实体物的一些基本属性，本实施例需要构建目标计划实体物的目标计划实体物模型及至少一个零件实体物的零件计划实体物模型，目标计划实体物可以有至少一个与其有父子绑定关系的零件实体物，零件实体物绑定到唯一的目标计划实体物。

目标计划实体物模型及零件计划实体物模型的属性参数集合中属性名称可以相同，但属性参数值不同。

作为一种可选的实施方式，计划实体物模型的属性参数包括空间属性。

在一种可能的实施方式中，目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型还包括第一空间属性，所述至少一个零件计划实体物模型的第一空间属性值在所述目标计划实体物模型的空间属性值的范围内，即零件实体物在空间上归属于父计划实体物。

本实施例中的第一空间属性包括空间范围、空间位置和形状中的至少一种。

如目标计划实体物模型及零件计划实体物模型的第一空间属性包括空间范围，则通过第一空间属性可以确定零件实体物位于父计划实体物的空间范围内，如果第一空间属性包括空间范围和空间位置，则通过第一空间属性可以确定零件实体物位于父计划实体物的空间范围内的某一空间位置，如果第一空间属性包括空间范围、空间位置和形状，通过第一空间属性可以确定位于父计划实体物的空间范围内的某一空间位置为什么形状的零件实体物。

本实施例中在所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型包括空间属性时，分别建立所述父计划实体物模型及至少一个零件计划实体物模型的空间坐标系，则对应以下各种类型的空间属性可以进行如下方式定义：

1.1)空间范围

用于描述目标计划实体物及至少一个零件实体物所在的空间范围，即通过目标计划实体物模型的空间属性，可以确定目标计划实体物所在的空间范围，通过零件计划实体物模型的空间属性，可以确定零件实体物所在的空间范围。

1.2)空间位置

采用位于所述目标计划实体物的空间范围内，所述零件实体物在空间位置上所在的其他计划实体物的标识或采用所述零件实体物在所述目标计划实体物模型的空间坐标系中的坐标值表示所述零件实体物的空间位置。

本实施例中零件计划实体物模型的空间属性包括空间范围及空间位置，空间范围归属于父计划实体物的空间范围，父计划实体物的空间范围内包括多个计划实体物，而零件实体物位于其中一个计划实体物的位置，则可以利用其所在的计划实体物的标识，作为零件实体物的空间位置的属性值。例如计划生成实体物在车间内的某个设备上生成，则计划生产实体物的空间位置可以用设备标识表示。

或者，可以针对目标计划实体物模型的空间范围建立坐标系，利用零件实体物在对应坐标系的坐标位置表示其空间位置。

1.3)形状

采用目标计划实体物所在的空间坐标系的坐标表示所述目标计划实体物模型的形状，采用相对于目标计划实体的空间坐标系的相对坐标表示所述零件计划实体物模型的形状。

将实体物对象的形状信息抽象提取，如果只关心包络信息，那么可以设置包络信息，如果关心具体的形状信息，可以设置精确的在本坐标系内的形状数据。

如图3所示，计划实体物模型的属性参数集合中基本属性可以但不限于包括：模型标识、时间精度(年/月/日)、坐标类型(2维/3维)、坐标精度位数、旋转角度位数。其中，模型标识用于确定模型的唯一性；时间精度描述的是模型的时间属性；坐标类型、坐标精度位数、旋转角精度描述的是模型的空间属性。除了上述列举的基本属性外，还可以根据用户需求进行定义其它的基本属性，此处不作具体限定。

一个计划实体物模型中包括的多个属性参数可以理解为成员，每个成员有成员标识(成员ID)和成员名称，对于浮点类型数据还可以配置成员精度。模型里面的成员分为索引成员和普通成员两种类型，在对应成员上建立索引属性，为所述索引属性配置至少一个索引条件，根据所述至少一个索引条件对所述索引属性参数进行查询。

2)计划实体物模型的预定义(可选)

在构建了计划实体物模型后，可以对计划实体物模型进行预定义，预定义是确定目标计划实体物模型及零件计划实体物模型中各个属性参数的初始值配置，如图4所示，其中包括基本属性、索引成员和成员3部分。基本属性包括：预定义标识、模型标识、计划实体物对象名称、计划实体物对象描述、父对象标识和基准时间。计划实体物预定义上面有模型标识，用于表示这个预定义是用哪个模型生成的；对计划实体物对象名称和计划实体物对象描述进行预定义，可以确定计划实体物孪生出的计划实体物对象；本实施例中计划实体物对象是按树形结构建立起来的，因此每个预定义上面都记录了自己的父对象的标识，父对象标识为0的时候表示自己是根对象；若该计划实体物对象为零件计划实体物对象，则基准时间为其对应的父对象的时间，设置索引成员的作用如上述。其基本属性的类型可以根据用户需求进行配置。在预定义的成员里面，只需要存储成员ID和成员值。

3)生成计划实体物对象

计划实体物对象是一个具体的计划实体物，可以针对具体的计划实体物及构建的计划实体物模型，通过定义上述计划实体物模型中的计划实体物对象名称及计划实体物对象描述，孪生出具体的计划实体物对象。本实施例中可以孪生出有父子绑定关系的目标计划实体物对象(本实施例也称父计划实体物对象)及零件计划实体物对象，如图5所示，计划实体物对象中包括基本属性、索引成员和成员。以每一个计划实体物模型的预定义为基础模板，为每一个计划物构建一个对象信息，用于描述基本属性，计划实体物对象之间具有父子层次结构。在计划实体物模型的构建过程中，根据真实世界中的空间关系建立计划实体物模型和计划物预定义树型结构，依据计划实体物模型和计划实体物预定义的空间关系建立计划实体物对象的树型结构。对象名称：由用户创建对象时候给定，用于用户标识计划实体物对象。

其中基本属性中包括：对象标识、预定义标识、计划实体物对象名称、计划实体物对象描述、父对象标识和基准时间、安全配置和审计配置。

对象标识创建时系统生成，返回给用户，用于唯一标识一个计划实体物对象；计划实体物对象是一个具体的实体物，由计划物预定义创建，因此计划实体物对象里面需要记录预定义标识；若为零件计划实体物对象，则需要增加对应的父对象信息，例如父对象标识和基准时间。父对象标识：用于标识计划实体物自己的父对象，为0表示是根对象；计划实体物对象上面有“时间基准”信息PlanTime：PlanTime，用于描述一个根对象的基准时间，有了这个基准时间后，数据的时间戳就可以设置成和基准实现的差值，比如基准时间为2021-1-1 00:00:00，那2021-1-5 00:00:00的时间就可以表示成4天，零件计划实体物对象的时间基准是0。

在计划实体物对象里面可以存储所述对象对应的对象数据的一些公共配置，例如：安全配置、审计配置等。所述安全配置用于记录所述目标计划实体物模型或零件计划实体物模型中不同属性参数值对应的操作权限；审计配置用于记录需要进行审计的所述目标计划实体物模型或零件计划实体物模型中的属性参数值操作。

计划实体物对象上面有“时间精度”信息：时间精度是指描述物数据的时间精度，可分为年、月、季度、周、日、时、分、秒、毫秒等多个等级，比如时间精度设置为天，描述2021-1-1 00:00:00～2021-1-5 00:00:00的时间段就可以表述为1～5天，具体如表1所示：

表1

对象名称	对象标识	父对象标识	时间精度	时间基准
					工厂1	1001	0	月	2021-1-1 00:00:00
车间1	2001	1001	天	0
					车间2	2001	1001	天	0

4)生成计划实体物对象记录

根据计划实体物对象在未来不同时间的属性参数值，可以得到计划实体物对象记录，即计划实体物数据，作为一种可选的实施方式，本实施例利用目标计划实体物在未来不同时间的属性参数，基于该时间对应的目标计划实体物模型，生成对应的目标计划实体物对象记录；利用零件实体物在未来不同时间的属性参数，基于该时间对应的零件计划实体物模型，生成对应的零件计划实体物对象记录；其中，所述属性参数包括第一空间属性、成员属性中的至少一种。

作为一种可选的实施方式，将所述目标计划实体物对象记录作为根存储节点，将所述零件计划实体物对象记录作为所述根存储节点的子存储节点，建立树形存储结构；

确定所述根存储节点的时间属性的开始时间为预设基准时间，所述子存储节点的时间属性的开始时间为所述预设基准时间的相对偏移时间。

如图6所示为计划实体物数据示意图，计划实体物数据是计划物对象在不同时间段上的状态值。每条计划实体物数据都有唯一的数据标识和数据名称，数据上面还关联了父数据标识，用于表示计划数据的关联关系，根对象的计划数据的父数据标识为0。计划物数据上起始时间偏移和结束时间偏移，其中起始时间偏移和结束时间偏移是相对父计划数据的开始时间的偏移，如果是根对象就是相对计划物对象里面的基准时间的偏移。

计划实体物数据包括如下属性：

对象标识：表示该记录是属于哪个计划实体物对象的；

数据记录名称：用于标识一个计划实体物对象的不同记录，由用户输入，每个计划实体物对象的记录名称不能重复；

父数据记录名称：表述当前计划实体物对象记录是和哪一条父计划实体物记录绑定的。如果计划实体物对象记录对应的对象没有父对象，就不需要给定父数据记录名称；

起始/结束时间偏移：使用相对父计划实体物对象记录的相对时间表示，如果计划实体物对象记录对应的对象没有父对象(即是根对象)，那计划实体物对象记录的起始时间偏移使用相对于时间基准来表示。比如时间基准为2021-1-1 00:00:00，当时间精度为天的时候，如果起始时间偏移为6则表示偏移了6天，实际对应的时间为2021-1-7 00:00:00；

持续时间：使用对应对象的时间精度表示，比如精度为天，持续时间为6表示持续了6天。具体如表2所示：

表2

除了上述的基本属性外，还可以添加位置标识、数据名称、位置偏移、旋转角度、几何包络和几何信息等基本属性。

本实施例中触发生成计划实体物对象记录的一种方式可以是通过所述目标计划实体物模型及至少一个零件计划实体物模型，生成在所述未来至少一个持续段时间段内所述目标计划实体物模型的父记录及所述至少一个零件计划实体物模型的子记录，分别用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件计划实体物在未来至少一个持续时间段内的属性状态；

所述至少一个子记录的时间范围在所述父记录的时间范围内。其中，所述父记录和所述至少一个子记录包括记录标识，用于唯一标识所述父记录或所述至少一个子记录。

另外，所述父记录及所述至少一个子记录包括第二空间属性，所述第二空间属性至少包括空间范围、空间大小、空间形状及空间位置中的至少一种。

1)第二空间属性为空间范围。

所述父记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内的空间范围的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的空间范围被包含在所述父记录的空间范围内。

如图7所示，在未来某个时间，将子记录绑定到父记录上，则子记录的空间属性中空间范围包含在父记录的空间范围内。则在生成该未来时间对应的一条子记录时，空间范围的取值可以是父记录的标识，子记录只能绑定到唯一的父记录上。

父记录也可以包含其他子记录X，子记录可以在被绑定的子记录空间范围内任意移动。

父记录移动时，其空间范围内的子记录也会随之移动，但是子记录相对于父记录的位置不会发生变化。

2)第二空间属性为空间大小。

所述父记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内的空间大小的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的空间大小小于所述父记录的空间大小。

在未来时间，父记录和子记录的空间大小可能发生变化，但是子记录的空间大小需要小于其对应的父记录的空间大小。

3)第二空间属性为空间位置。

所述父记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内空间位置移动的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的空间位置被包含在所述父记录的空间位置内。

作为一种可选的实施方式，同一个子记录在不同未来时间在空间位置从归属的父记录变化到另一个父记录时，修改在空间位置变化后的未来时间，所述子记录对应的零件计划实体物模型的空间位置。

父记录及所述至少一个子记录都有自己的坐标系和空间位置。父记录及所述至少一个子记录的空间位置是在自己的空间坐标系下的坐标偏移。实体物对象在本坐标系内，可以任意角度实时旋转，可设置姿态信息。图7中，子记录的空间坐标系是相对父记录的标识。子记录的空间坐标系的类型以及单位与父记录无关。

本实施例中子记录的位置属性值可以为父记录的空间范围内的其他子记录，在未来的某个时刻，子记录的位置属性为位置1，则在该时刻对应的子记录的位置属性的取值为位置1的标识，在未来的另一个时刻，子记录的位置属性为位置2，即子记录从位置1移动到位置2，则在该时刻对应的子记录的位置属性值，将位置1的标识修改为位置2的标识，并对未来时间进行修改。

以图8为例，当子记录在未来某一时刻从父记录1移动至父记录2时，其空间位置的归属从父记录1变化到父记录2，然后对空间位置变化后的未来时间进行修改。

4)第二空间属性为形状。

在未来不同时间，同一父记录在空间坐标系的坐标发生变化时，在坐标变化后的未来时间，修改所述父记录对应的目标计划实体物模型的形状属性，保持所述零件计划实体物模型的形状属性不变。

所述父记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内形状的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的形状被包含在所述父记录的形状内。

在一种可能的实施方式中，若至少一个零件计划实体物模型的目标计划实体物模型在未来不同时间满足被删除条件时，还包括：

在满足被删除条件后的未来时间，解除所述至少一个零件计划实体物模型与所述目标计划实体物模型的父子关系；

所述满足被删除条件包括所述零件计划实体物模型的空间位置范围变化到所述目标计划实体物的空间位置范围之外。

以图9为例，在未来某个时刻，实体物对象2被包含在实体物对象1，在未来另一个时刻，实体物对象1删除后，修改实体物对象2的空间属性，并解除实体物对象2解除与该实体物对象1的绑定关系。

在一种可能的实施方式中，在满足被删除条件后的未来时间，仅解除所述至少一个零件计划实体物模型与所述目标计划实体物模型的父子关系之后，可能有两种情况，一种情况是零件计划实体物模型对应的对象变更为根对象，另一个情况是绑定到新的计划物实体对象，如图10中，实体物对象2绑定到实体物对象3，对于第一种情况，将所述至少一个零件计划实体物模型的第一空间属性，修改为所述至少一个零件计划实体物模型对应的零件实体物所在的物理空间描述。对于第二种情况，可以在满足被删除条件后的未来时间，修改零件计划实体物对象记录的空间范围的属性值为重新绑定实体物对象的标识，如图10所示，如将实体物对象2的空间范围从实体物对象1的标识修改为实体物对象3的标识。

不同的计划实体物对象的差异化属性，可以用成员表示，成员的类型以及个数都可以不同。如图11所示，其中成员信息为：成员标识、成员名称、成员数据类型、成员值。

本申请提供的一种实体物计划状态数字孪生方法在空间关系上，计划实体物对象可以独立存在，也可以包含一个子对象；零件计划实体物对象只能绑定到唯一的(父)对象上，实体物对象本身就可以作为空间来使用；在时间关系上，将未来的时间使用相对时间来表达，通过时间相对关系，将不同的实体物对象在未来不同时间进行表达，在根基准时间变化的情况下，无需调整未来状态的时间。

在构建出空间上的父子关系后，就可以根据业务进行添加数据，这里以供电时间为例进行说明。假设工厂需要生产一辆汽车，为此工厂需要开始供电工作，因此需要根据生产过程制定供电计划。如图12所示，工厂中包括车间1和车间2，车间1中包括生产线1和生产线2，车间2包括生产线1和生产线2。在图13中，每个车间和产线的工作有前后关系，只有进行生产的时候才进行供电，否则就断电。在这种情况下，假设工厂生产汽车需要的时间是“2021-10-01”～“2021-10-13”那么工厂就需要在这段时间都处于供电状态。

本申请实施例预先构建工厂、生产线、车间及轮胎的计划实体物模型，可以进行预定义，然后确定孪生的计划实体物对象，如工厂、车间1、车间2、生产线1、生产线2、汽车、轮胎等，并根据其父子包含关系，确定树形结构的计划实体物对象，然后按照如下规则添加数据生成树形结构的计划实体物对象记录：

每一条数据都有一个唯一的名称或标识进行标记，子对象的数据上面需要选父对象数据的名称或标识，比如生产轮胎的父对象是生成汽车，那就需要指定是生成哪个汽车的轮胎。

车间1需要先生产出汽车部件(第1天～第7天)，因此需要先进行供电生产，车间2需要车间1生产完毕后，才能进行组装汽车部件工作(第8天～第13天)；类似的产线之间也有对应的前后关系。如现在车间1先完成生产线1的生产后，才进行生产线2的生产，即先生产螺丝螺母(第1天～第3天)，再生产轮胎(第4天～第8天)；车间1的生产完成后，先完成车间2生产线1的生产后，才进行车间2生产线2的生产，即先组装底盘(第1天～第3天)，再组装车身(第4天～第6天)。

本实施例根据这种需求先建立出一个生产计划，但是实际生产过程中会有很多偶然的变化，比如车间1有设备故障导致生成延期，那么车间2及其产线的生产都需要顺延。为了加快修改的过程，在进行数据组织的时候，使用的时间都是相对时间。例如以工厂为基准时间，车间1和车间2均为相对时间；以车间1为基准时间，对应的生产线1和生产线2均为相对时间；以车间2为基准时间，对应的生产线1和生产线2均为相对时间。

相对时间的规则：

每个对象都有一个时间精度，主要有年、月、日、时、分、秒这样的进度等级。如果生产都是按日计算就是日，有的生产较快就用小时。

根对象有一个基准时间，比如工厂就有一个基准时间为”2021-10-01”，那么工厂”2021-10-01”开始生成汽车就可以表达为第10个月生产汽车，这样可以减少时间信息在数据库中存储的大小。这个基准时间也可以修改，修改后工厂的实际生产时间自动根据相对时间进行更新，而不用去更新工厂的每一个生产计划时间。

子对象的数据的时间都是相对于父对象数据的，比如车间1生产汽车部件的实际时间范围为2021-10-01～2021-10-07，就可以表达为第1天～第7天。这样的好处是在工厂由于别的原因调整了生产汽车的计划时间的时候，不需要调整下面调整数据。

同一个对象的不同数据不能有时间范围交叉，这样在进行生产计划的时候能够快速识别资源冲突。

每一个数据上面可以设置自己的几何形状，根对象数据(父对象数据)的几何坐标相对于坐标原点，子对象数据的几何坐标相对于父数据的坐标位置。子对象数据的坐标范围不能超出父对象数据的坐标范围。这样可以在对可以进行位置调配的生成做计划的时候，可以防止超出设备可以到达的范围。

基于相同的发明构思，本申请实施例提供了一种实体物未来状态的订阅方法，如图14所示，所述方法包括：

S1401：构建目标计划实体物的目标计划实体物模型以及组成所述目标计划实体物的至少一个零件实体物的零件计划实体物模型，所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型包括时间属性。

S1402：设置所述目标计划实体物模型及所述至少一个零件计划实体物模型的时间属性为未来时间。

S1403：建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系。

其中S1401-S1403的具体实施方式可以参见上述描述，在此不再赘述。

S1404：根据计划实体物未来状态的订阅请求生成订阅项，并根据所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态，生成与所述订阅项相匹配的订阅信息，并将所述订阅信息发送至订阅方。

其中，所述目标计划实体物模型包括父对象标识，用于唯一映射目标计划实体物的目标计划实体物模型；

所述至少一个零件计划实体物模型包括零件对象标识，用于唯一映射零件实体物的零件计划实体物模型。

订阅方式具体可以基于包含对象标识、空间属性、空间范围以及类别属性进行计划实体物对象的订阅。

在一种可能的实施方式中，根据计划实体物未来状态的订阅请求生成订阅项，并根据所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态，生成与所述订阅项相匹配的订阅信息，包括：接收计划实体物未来状态的订阅请求，所述订阅请求包括父对象标识、零件对象标识，根据所述订阅请求生成订阅项；

针对一个目标计划实体物模型，根据所述目标计划实体物模型的父对象标识，生成用于查询与所述目标计划实体物模型关联的各个零件计划实体物模型未来状态的订阅信息；

针对一个零件计划实体物模型，根据所述零件计划实体物模型的零件对象标识，生成用于查询与所述零件计划实体物模型关联的目标计划实体物模型未来状态的订阅信息。

实施中，上述订阅项可以包括父计划实体物的对象标识，生成包括对象标识及过滤条件的订阅项，还可以进一步包含实体物类型；则根据所述订阅项查询父对象标识与订阅项中对象标识一致的所有零件计划实体物模型未来状态，得到与所述订阅项相匹配的订阅信息。如果订阅项中的有过滤条件字段且不为空，判断该对象是否满足过滤条件，满足则发布对应的状态变化事件。或者订阅项可以包括零件实体物的对象标识，根据所述订阅项查询本身的对象标识与订阅项中对象标识一致的所有零件计划实体物模型，并确定查到的所有零件计划实体物模型的父对象标识，得到所有的父对象标识对应的目标计划实体物模型的未来状态，得到与所述订阅项相匹配的订阅信息。如果订阅项中的有过滤条件字段且不为空，判断该对象是否满足过滤条件，满足则发布对应的状态变化事件。

根据计划实体物未来状态的订阅请求生成订阅项，并根据所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态，生成与所述订阅项相匹配的订阅信息，包括：

接收计划实体物未来状态的订阅请求，所述订阅请求包括时间范围，生成包括时间范围的订阅项；

根据所述目标计划实体物模型的父对象标识，生成用于查询与所述目标计划实体物模型关联的各个零件计划实体物模型在所述时间范围内的未来状态的订阅信息。

实施中，上述订阅项可以包括时间范围，生成包括时间范围及过滤条件的订阅项，还可以进一步包含实体物类型；则根据所述订阅项查询时间范围内满足所述过滤条件且与所述实体物类型一致的各个零件计划实体物模型的未来状态，得到与所述订阅项相匹配的订阅信息。如果订阅项中的有过滤条件字段不为空，判断该对象是否满足过滤条件，满足则发布对应的状态变化事件。

在一种可能的实施方式中，该方法还包括：

接收计划实体物未来状态的查询请求，所述查询请求中包括空间范围；

针对一个目标计划实体物模型，根据所述目标计划实体物模型的空间范围，查询所述空间范围内的各个零件计划实体物模型的未来状态；

针对一个零件计划实体物模型，根据所述零件计划实体物模型的空间范围，查询所述空间范围包含所述零件计划实体物模型的空间范围的目标计划实体物模型和/或所述目标计划实体物模型的空间范围包含的其他零件计划实体物模型。

实施中，上述订阅项可以包括空间范围标识，生成包括空间范围标识及过滤条件的订阅项，还可以进一步包含实体物类型；则根据所述订阅项查询空间范围内满足所述过滤条件且与所述实体物类型一致的各个零件计划实体物模型的未来状态，得到与所述订阅项相匹配的订阅信息。则在目标计划实体物对象的空间范围内创建了新的被包含实体对象或被包含实体对象修改、删除时，可以查询所有空间范围标识为该计划实体物对象的所有订阅项。如果有订阅项，则该订阅项对应的空间标识的计划实体物对象能感知到有零件计划实体物对象创建、修改或删除。如果订阅项中的有过滤条件字段不为空，判断该对象是否满足过滤条件，满足则发布对应的状态变化事件。或者则根据所述订阅项查询包含所述空间范围满足所述过滤条件且与所述实体物类型一致的各个目标计划实体物模型的未来状态，得到与所述订阅项相匹配的订阅信息。

作为一种可能的实施方式，上述订阅项还可以是包括其他字段订阅项，以实现不同目的订阅查询，例如可以包含几何范围、空间关系及过滤条件的订阅项；在所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态中，查询几何规格与所述几何范围符合所述空间关系并满足过滤条件的未来状态，得到与所述订阅项相匹配的订阅信息。

或者，计划库收到包含“几何范围、实体物类型、空间关系以及过滤条件”的订阅请求。

接收计划实体物未来状态的订阅请求，所述订阅请求包括几何范围、实体物类型、空间关系及过滤条件，生成包括几何范围、实体物类型、空间关系及过滤条件的订阅项；

在所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态中，查询几何规格与所述几何范围符合所述空间关系、与所述实体物类型一致并满足过滤条件的未来状态，得到与所述订阅项相匹配的订阅信息。

上述过滤条件包括零件计划实体物模型的未来状态发生变化，所述变化包括创建新的零件计划实体物模型、同一零件计划实体物模型的未来状态变化、零件计划实体物模型被删除。

基于相同的发明构思，本申请实施例提供了一种实体物计划状态数字孪生装置，如图15所示，所述装置1500包括：

构建计划实体物模型模块1501，用于构建目标计划实体物的目标计划实体物模型以及组成所述目标计划实体物的至少一个零件实体物的零件计划实体物模型，所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型包括时间属性；

设置时间模块1502，用于设置所述目标计划实体物模型及所述至少一个零件计划实体物模型的时间属性为未来时间；

建立关系模块1503，用于建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系。

在一种可能的实施方式中，设置时间模块1502用于确定未来时间为未来的至少一个时刻或未来至少一个持续时间段。

在一种可能的实施方式中，建立关系模块1503用于建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系，包括：

通过将所述目标计划实体物模型标识为父计划实体物的模型，将所述零件计划实体物模型标识为属于所述父计划实体物的零件实体物的模型，建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的父子关系。

在一种可能的实施方式中，建立关系模块1503用于将所述零件计划实体物模型标识为属于所述父计划实体物的零件实体物的模型，包括：

将所述零件计划实体物模型标识为属于唯一的父计划实体物的零件实体物的模型。

在一种可能的实施方式中，构建计划实体物模块1501用于所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型还包括空间属性，所述至少一个零件计划实体物模型的空间属性值在所述目标计划实体物的空间属性值的范围内；

所述空间属性包括空间范围、空间位置和形状中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，建立关系模块1503用于分别建立所述目标计划实体物模型及至少一个零件计划实体物模型的空间坐标系；

所述空间范围，用于描述目标计划实体物及至少一个零件实体物所在的空间范围；

所述空间位置，采用位于所述目标计划实体物的空间范围内，所述零件实体物在空间位置上所在的其他计划实体物的标识或采用所述零件实体物在所述目标计划实体物模型的空间坐标系中的坐标值表示所述零件实体物的空间位置；

所述形状，采用目标计划实体物所在的空间坐标系的坐标表示所述目标计划实体物模型的形状，采用相对于目标计划实体的空间坐标系的相对坐标表示所述零件计划实体物模型的形状。

在一种可能的实施方式中，通过所述目标计划实体物模型及至少一个零件计划实体物模型，生成在所述未来至少一个持续段时间段内所述目标计划实体物模型的父记录及所述至少一个零件计划实体物模型的子记录，分别用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件计划实体物在未来至少一个持续时间段内的属性状态；

所述至少一个子记录的时间范围在所述父记录的时间范围内。

在一种可能的实施方式中，建立所述父记录及所述至少一个子记录之间的关联关系，所述至少一个子记录具有唯一的父记录。

在一种可能的实施方式中，所述父记录和所述至少一个子记录包括记录标识，用于唯一标识所述父记录或所述至少一个子记录。

在一种可能的实施方式中，所述父记录及所述至少一个子记录包括第二空间属性，所述第二空间属性至少包括空间范围、空间大小、空间形状及空间位置中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，构建计划实体物模型模块1501用于确定所述第二空间属性为空间范围时，所述父对象记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内的空间范围的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的空间范围被包含在所述父对象记录的空间范围内。

在一种可能的实施方式中，所述第二空间属性为空间大小时，所述父记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内的空间大小的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的空间大小小于所述父记录的空间大小。

在一种可能的实施方式中，构建计划实体物模型模块1501用于确定所述第二空间属性为空间位置时，所述父对象记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内空间位置移动的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的空间位置被包含在所述父对象记录的空间位置内。

在一种可能的实施方式中，构建计划实体物模型模块1501用于确定所述第二空间属性为形状时，所述父记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内形状的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的形状被包含在所述父对象记录的形状内。

在一种可能的实施方式中，修改模块用于确定同一个零件实体物在不同未来时间在空间位置从归属的一个其他计划实体物变化到另一个其他计划实体物时，修改在空间位置变化后的未来时间，所述零件实体物对应的零件计划实体物模型的空间位置。

在一种可能的实施方式中，删除模块用于确定若至少一个零件计划实体物模型的目标计划实体物模型在未来不同时间满足被删除条件时，还包括：

在满足被删除条件后的未来时间，解除所述至少一个零件计划实体物模型与所述目标计划实体物模型的父子关系；

所述满足被删除条件包括所述零件计划实体物模型的空间位置范围变化到所述目标计划实体物的空间位置范围之外。

在一种可能的实施方式中，删除模块用于确定在满足被删除条件后的未来时间，仅解除所述至少一个零件计划实体物模型与所述目标计划实体物模型的父子关系之后，还包括：

将所述至少一个零件计划实体物模型的第一空间属性，修改为所述至少一个零件计划实体物模型对应的零件实体物所在的物理空间描述。

在一种可能的实施方式中，生成模块用于确定利用目标计划实体物在未来不同时间的属性参数，基于该时间对应的目标计划实体物模型，生成对应的目标计划实体物对象记录；

利用零件实体物在未来不同时间的属性参数，基于该时间对应的零件计划实体物模型，生成对应的零件计划实体物对象记录；

其中，所述属性参数包括第一空间属性、成员属性中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，构建计划实体物模型模块1501用于确定将所述目标计划实体物对象记录作为根存储节点，将所述零件计划实体物对象记录作为所述根存储节点的子存储节点，建立树形存储结构；

确定所述根存储节点的时间属性的开始时间为预设基准时间，所述子存储节点的时间属性的开始时间为所述预设基准时间的相对偏移时间。

基于相同的发明构思，本申请实施例提供了一种实体物订阅装置，如图16所示，所述装置1600包括：

构建计划实体物模型模块1601，用于构建目标计划实体物的目标计划实体物模型以及组成所述目标计划实体物的至少一个零件实体物的零件计划实体物模型，所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型包括时间属性；

设置时间模块1602，用于设置所述目标计划实体物模型及所述至少一个零件计划实体物模型的时间属性为未来时间；

建立关系模块1603，用于建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系；

生成订阅项信息模块1604，用于根据计划实体物未来状态的订阅请求生成订阅项，并根据所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态，生成与所述订阅项相匹配的订阅信息。

在一种可能的实施方式中，映射模块用于确定目标计划实体物模型包括父对象标识，用于唯一映射目标计划实体物的目标计划实体物模型；

所述至少一个零件计划实体物模型包括零件对象标识，用于唯一映射零件实体物的零件计划实体物模型。

在一种可能的实施方式中，生成订阅项信息模块1604用于根据计划实体物未来状态的订阅请求生成订阅项，并根据所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态，生成与所述订阅项相匹配的订阅信息，包括：

接收计划实体物未来状态的订阅请求，所述订阅请求包括父对象标识、零件对象标识，根据所述订阅请求生成订阅项；

针对一个目标计划实体物模型，根据所述目标计划实体物模型的父对象标识，生成用于查询与所述目标计划实体物模型关联的各个零件计划实体物模型未来状态的订阅信息；

针对一个零件计划实体物模型，根据所述零件计划实体物模型的零件对象标识，生成用于查询与所述零件计划实体物模型关联的目标计划实体物模型未来状态的订阅信息。

在一种可能的实施方式中，生成订阅项信息模块1604用于根据计划实体物未来状态的订阅请求生成订阅项，并根据所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态，生成与所述订阅项相匹配的订阅信息，包括：

接收计划实体物未来状态的订阅请求，所述订阅请求包括时间范围，生成包括时间范围的订阅项；

根据所述目标计划实体物模型的父对象标识，生成用于查询与所述目标计划实体物模型关联的各个零件计划实体物模型在所述时间范围内的未来状态的订阅信息。

在一种可能的实施方式中，查询模块用于接收计划实体物未来状态的查询请求，所述查询请求中包括空间范围；

针对一个目标计划实体物模型，根据所述目标计划实体物模型的空间范围，查询所述空间范围内的各个零件计划实体物模型的未来状态；

针对一个零件计划实体物模型，根据所述零件计划实体物模型的空间范围，查询所述空间范围包含所述零件计划实体物模型的空间范围的目标计划实体物模型和/或所述目标计划实体物模型的空间范围包含的其他零件计划实体物模型。

基于相同的发明构思，本申请实施了提供了一种实体物计划状态数字孪生的设备，如图17所示，所述设备包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述实施例中的任一实体物计划状态数字孪生的方法。

下面参照图17来描述根据本申请的这种实施方式的电子设备130。图17显示的电子设备130仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图17所示，电子设备130以通用电子设备的形式表现。电子设备130的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器131、上述至少一个存储器132、连接不同系统组件(包括存储器132和处理器131)的总线133。

所述处理器131用于读取所述存储器132中的指令并执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述实施例提供的一种实体物计划状态数字孪生方法。

总线133表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

存储器132可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器(RAM)1321和/或高速缓存存储器1322，还可以进一步包括只读存储器(ROM)1323。

存储器132还可以包括具有一组(至少一个)程序模块1324的程序/实用工具1325，这样的程序模块1324包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

电子设备130也可以与一个或多个外部设备134(例如键盘、指向设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与电子设备130交互的设备通信，和/或与使得该电子设备130能与一个或多个其它电子设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口135进行。并且，电子设备130还可以通过网络适配器136与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器136通过总线133与用于电子设备130的其它模块通信。应当理解，尽管图中未示出，可以结合电子设备130使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

在一些可能的实施方式中，本申请提供的一种实体物计划状态数字孪生方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在计算机设备上运行时，程序代码用于使计算机设备执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的一种实体物计划状态数字孪生方法的步骤。

基于相同的发明构思，本申请实施了提供了一种实体物订阅设备，可以如图17所示，所述设备包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述实施例中的任一实体物订阅的方法。其具体实施方式如前述，此处不再赘述。

另外，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序所述计算机程序用于使计算机执行上述实施例中任何一项所述的方法。

这些计算机程序指令可存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (29)

1.一种实体物计划状态数字孪生方法，其特征在于，所述方法包括：

构建目标计划实体物的目标计划实体物模型以及组成所述目标计划实体物的至少一个零件实体物的零件计划实体物模型，所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型包括时间属性；

设置所述目标计划实体物模型及所述至少一个零件计划实体物模型的时间属性为未来时间；

建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述未来时间为未来的至少一个时刻或未来至少一个持续时间段。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系，包括：

通过将所述目标计划实体物模型标识为父计划实体物的模型，将所述零件计划实体物模型标识为属于所述父计划实体物的零件实体物的模型，建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的父子关系。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述零件计划实体物模型标识为属于所述父计划实体物的零件实体物的模型，包括：

将所述零件计划实体物模型标识为属于唯一的父计划实体物的零件实体物的模型。

5.根据权利要求1～4任一所述的方法，其特征在于，所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型还包括第一空间属性，所述至少一个零件计划实体物模型的第一空间属性值在所述目标计划实体物模型的第一空间属性值的范围内；

所述第一空间属性包括空间范围、空间位置和形状中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，分别建立所述目标计划实体物模型及至少一个零件计划实体物模型的空间坐标系；

所述空间范围，用于描述目标计划实体物及至少一个零件实体物所在的空间范围；

所述空间位置，采用位于所述目标计划实体物的空间范围内，所述零件实体物在空间位置上所在的其他计划实体物的标识或采用所述零件实体物在所述目标计划实体物模型的空间坐标系中的坐标值表示所述零件实体物的空间位置；

所述形状，采用目标计划实体物所在的空间坐标系的坐标表示所述目标计划实体物模型的形状，采用相对于目标计划实体的空间坐标系的相对坐标表示所述零件计划实体物模型的形状。

7.根据权利要求1～4任一所述的方法，其特征在于，通过所述目标计划实体物模型及至少一个零件计划实体物模型，生成在所述未来至少一个持续段时间段内所述目标计划实体物模型的父记录及所述至少一个零件计划实体物模型的子记录，分别用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件计划实体物在未来至少一个持续时间段内的属性状态；

所述至少一个子记录的时间范围在所述父记录的时间范围内。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，建立所述父记录及所述至少一个子记录之间的关联关系，所述至少一个子记录具有唯一的父记录。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述父记录和所述至少一个子记录包括记录标识，用于唯一标识所述父记录或所述至少一个子记录。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述父记录及所述至少一个子记录包括第二空间属性，所述第二空间属性至少包括空间范围、空间大小、空间形状及空间位置中的至少一种。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二空间属性为空间范围时，所述父记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内的空间范围的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的空间范围被包含在所述父记录的空间范围内。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二空间属性为空间大小时，所述父记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内的空间大小的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的空间大小小于所述父记录的空间大小。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二空间属性为空间位置时，所述父记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内空间位置移动的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的空间位置被包含在所述父记录的空间位置内。

14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二空间属性为形状时，所述父记录及所述至少一个子记录用于描述所述目标计划实体物及所述至少一个零件实体物在所述未来至少一个持续段时间段内形状的变更信息；

在所述未来至少一个持续段时间段内，所述至少一个子记录的形状被包含在所述父记录的形状内。

15.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，同一个零件实体物在不同未来时间在空间位置从归属的一个其他计划实体物变化到另一个其他计划实体物时，修改在空间位置变化后的未来时间，所述零件实体物对应的零件计划实体物模型的空间位置。

16.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若至少一个零件计划实体物模型的目标计划实体物模型在未来不同时间满足被删除条件时，还包括：

在满足被删除条件后的未来时间，解除所述至少一个零件计划实体物模型与所述目标计划实体物模型的父子关系；

所述满足被删除条件包括所述零件计划实体物模型的空间位置范围变化到所述目标计划实体物的空间位置范围之外。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在满足被删除条件后的未来时间，仅解除所述至少一个零件计划实体物模型与所述目标计划实体物模型的父子关系之后，还包括：

将所述至少一个零件计划实体物模型的第一空间属性，修改为所述至少一个零件计划实体物模型对应的零件实体物所在的物理空间描述。

18.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

利用目标计划实体物在未来不同时间的属性参数，基于该时间对应的目标计划实体物模型，生成对应的目标计划实体物对象记录；

利用零件实体物在未来不同时间的属性参数，基于该时间对应的零件计划实体物模型，生成对应的零件计划实体物对象记录；

其中，所述属性参数包括第一空间属性、成员属性中的至少一种。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述目标计划实体物对象记录作为根存储节点，将所述零件计划实体物对象记录作为所述根存储节点的子存储节点，建立树形存储结构；

确定所述根存储节点的时间属性的开始时间为预设基准时间，所述子存储节点的时间属性的开始时间为所述预设基准时间的相对偏移时间。

20.一种实体物未来状态的订阅方法，其特征在于，所述方法包括：

构建目标计划实体物的目标计划实体物模型以及组成所述目标计划实体物的至少一个零件实体物的零件计划实体物模型，所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型包括时间属性；

设置所述目标计划实体物模型及所述至少一个零件计划实体物模型的时间属性为未来时间；

建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系；

根据计划实体物未来状态的订阅请求生成订阅项，并根据所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态，生成与所述订阅项相匹配的订阅信息，并将所述订阅信息发送至订阅方。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述目标计划实体物模型包括父对象标识，用于唯一映射目标计划实体物的目标计划实体物模型；

所述至少一个零件计划实体物模型包括零件对象标识，用于唯一映射零件实体物的零件计划实体物模型。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，根据计划实体物未来状态的订阅请求生成订阅项，并根据所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态，生成与所述订阅项相匹配的订阅信息，包括：

接收计划实体物未来状态的订阅请求，所述订阅请求包括父对象标识、零件对象标识，根据所述订阅请求生成订阅项；

针对一个目标计划实体物模型，根据所述目标计划实体物模型的父对象标识，生成用于查询与所述目标计划实体物模型关联的各个零件计划实体物模型未来状态的订阅信息；

针对一个零件计划实体物模型，根据所述零件计划实体物模型的零件对象标识，生成用于查询与所述零件计划实体物模型关联的目标计划实体物模型未来状态的订阅信息。

23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，根据计划实体物未来状态的订阅请求生成订阅项，并根据所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态，生成与所述订阅项相匹配的订阅信息，包括：

接收计划实体物未来状态的订阅请求，所述订阅请求包括时间范围，生成包括时间范围的订阅项；

根据所述目标计划实体物模型的父对象标识，生成用于查询与所述目标计划实体物模型关联的各个零件计划实体物模型在所述时间范围内的未来状态的订阅信息。

24.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括：

接收计划实体物未来状态的查询请求，所述查询请求中包括空间范围；

针对一个目标计划实体物模型，根据所述目标计划实体物模型的空间范围，查询所述空间范围内的各个零件计划实体物模型的未来状态；

针对一个零件计划实体物模型，根据所述零件计划实体物模型的空间范围，查询所述空间范围包含所述零件计划实体物模型的空间范围的目标计划实体物模型和/或所述目标计划实体物模型的空间范围包含的其他零件计划实体物模型。

25.一种实体物计划状态数字孪生装置，其特征在于，所述装置包括：

构建计划实体物模型模块，用于构建目标计划实体物的目标计划实体物模型以及组成所述目标计划实体物的至少一个零件实体物的零件计划实体物模型，所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型包括时间属性；

设置时间模块，用于设置所述目标计划实体物模型及所述至少一个零件计划实体物模型的时间属性为未来时间；

建立关系模块，用于建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系。

26.一种实体物订阅装置，其特征在于，所述装置包括：

构建计划实体物模型模块，用于构建目标计划实体物的目标计划实体物模型以及组成所述目标计划实体物的至少一个零件实体物的零件计划实体物模型，所述目标计划实体物模型以及所述至少一个零件计划实体物模型包括时间属性；

设置时间模块，用于设置所述目标计划实体物模型及所述至少一个零件计划实体物模型的时间属性为未来时间；

建立关系模块，用于建立所述目标计划实体物模型与所述至少一个零件计划实体物模型的关联关系；

生成订阅项信息模块，用于根据计划实体物未来状态的订阅请求生成订阅项，并根据所述目标计划实体物模型及关联的至少一个零件计划实体物模型的未来状态，生成与所述订阅项相匹配的订阅信息。

27.一种实体物计划状态数字孪生设备，其特征在于，所述设备包括：

至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-19中任何一项所述的方法。

28.一种实体物订阅设备，其特征在于，所述设备包括：

至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求20-24中任何一项所述的方法。

29.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使计算机执行如权利要求1-19中任何一项所述的方法，或执行如权利要求20-24中任何一项所述的方法。

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