CN115577424A - 一种施工建筑工程量的计算方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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CN115577424A CN202211227841.7A CN202211227841A CN115577424A CN 115577424 A CN115577424 A CN 115577424A CN 202211227841 A CN202211227841 A CN 202211227841A CN 115577424 A CN115577424 A CN 115577424A
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Abstract

本发明公开了一种施工建筑工程量的计算方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：采集当前施工建筑数据，基于当前施工建筑数据构建三维建筑信息模型；获取工程量计算规则，基于三维建筑信息模型，利用工程量计算规则确定工程量信息；对工程量信息进行异常数据处理，生成工程量数据；获取清单匹配规则，基于工程量数据，利用清单匹配规则生成工程量清单；获取数据库存储规则，利用数据库存储规则将工程量清单进行存储，生成施工建筑工程量。本方法避免了三维建筑信息模型数据错误而导致工程量计算错误，进而减少返工频率以及提高施工质量，提高了工程建设的效率。

Description

一种施工建筑工程量的计算方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种施工建筑工程量的计算方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着工程建设的复杂度变高，传统的工程量计算花费越来越多的人力财力，并且人工计算工程量的效率较低。
目前存在一些工程量计算软件，可以辅助进行工程量汇总，但单一软件的使用不利于实现多专业联动、多部门协同的综合应用，同时单一软件的使用不利于建筑信息数据维护。同时，在实际的工程量计算过程中对复杂项目的工程量进行系统的管理上还存在工程量数据中存在异常的情况，以及其他专业和部门无法及时了解工程量信息，同时整个项目的工程量信息无法及时共享的问题。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的工程量计算过程中存在工程量异常，且工程量数据无法共享的缺陷，从而提供一种施工建筑工程量的计算方法、装置、设备及存储介质。
本发明实施例提供了一种施工建筑工程量的计算方法，包括：
采集当前施工建筑数据，基于所述当前施工建筑数据构建三维建筑信息模型；
获取工程量计算规则，基于所述三维建筑信息模型，利用所述工程量计算规则确定工程量信息；
对所述工程量信息进行异常数据处理，生成工程量数据；
获取清单匹配规则，基于所述工程量数据，利用所述清单匹配规则生成工程量清单；
获取数据库存储规则，利用所述数据库存储规则将所述工程量清单进行存储，生成施工建筑工程量。
本发明提供的一种施工建筑工程量的计算方法，通过对工程量信息进行异常数据处理，避免了三维建筑信息模型数据错误而导致工程量计算错误，进而减少返工频率以及提高施工质量，并且利用数据库存储规则将所述工程量清单进行存储，生成施工建筑工程量，利用数据库存储规则实现了工程量数据的共享，提高了工程建设的协同能力，提高了工程建设的效率。
可选地，所述工程量信息，包括：
定额工程量、垫层工程量和模板工程量。
可选地，所述对所述工程量信息进行异常数据处理，生成工程量数据，包括：
对所述工程量信息进行标准化处理，生成项目工程数据；
对所述项目工程数据进行异常值删除，生成所述工程量数据。
可选地，所述对所述工程量信息进行标准化处理，生成项目工程数据；其中，所述项目工程数据的计算公式如下所示：
Figure BDA0003880648130000031
上式中，yi表示项目工程数据，xi表示工程项目i标准化处理前的工程量信息，xj表示工程项目j标准化处理前的工程量信息，n表示工程项目的总数量。
可选地，所述对所述项目工程数据进行异常值删除，生成所述工程量数据，包括：
将所述项目工程数据进行划分，生成工程量数据测试集和工程量样本训练数据集；其中，所述工程量数据测试集有项目标签，所述工程量样本训练数据集没有所述项目标签；
基于所述工程量数据测试集与所述工程量样本训练数据集确定欧氏距离；
基于所述欧氏距离对项目工程数据从小到大进行排序，基于排序结果选取预设数量的项目工程数据；
获取所述预设数量的项目工程数据对应的项目标签，将项目标签的数量进行排序，将数量最大的项目标签对应的项目工程数据作为所述工程数据。
可选地，还包括：
获取工程量计算需求，将所述施工建筑工程量与所述工程量计算需求进行比较，基于比较结果更新所述三维建筑信息模型。
可选地，所述将所述施工建筑工程量与所述工程量计算需求进行比较，基于比较结果更新所述三维建筑信息模型，包括：
提取所述施工建筑工程量中的工程构件数量和工程构件尺寸，将所述工程构件数量与预设数量进行比较，将所述工程构件尺寸与预设尺寸进行比较，当所述工程构件数量与所述预设数量之间的误差不符合第一预设范围，并所述工程构件尺寸与所述预设尺寸之间的误差不符合第二预设范围时，将利用所述施工建筑工程量更新所述三维建筑信息模型。
在本申请的第二个方面，还提出了一种施工建筑工程量的计算装置，包括：
构建模块，用于采集当前施工建筑数据，基于所述当前施工建筑数据构建三维建筑信息模型；
确定模块，用于获取工程量计算规则，基于所述三维建筑信息模型，利用所述工程量计算规则确定工程量信息；
处理模块，用于对所述工程量信息进行异常数据处理，生成工程量数据；
生成模块，用于获取清单匹配规则，基于所述工程量数据，利用所述清单匹配规则生成工程量清单；
存储模块，用于获取数据库存储规则，利用所述数据库存储规则将所述工程量清单进行存储，生成施工建筑工程量。
可选地，所述确定模块中所述工程量信息，包括：定额工程量、垫层工程量和模板工程量。
可选地，所述处理模块，包括：
标准化处理子模块，用于对所述工程量信息进行标准化处理，生成项目工程数据；
删除子模块，用于对所述项目工程数据进行异常值删除，生成所述工程量数据。
可选地，所述标准化处理子模块中，所述项目工程数据的计算公式如下所示：
Figure BDA0003880648130000051
上式中，yi表示项目工程数据，xi表示工程项目i标准化处理前的工程量信息，xj表示工程项目j标准化处理前的工程量信息，n表示工程项目的总数量。
可选地，所述删除子模块，包括：
划分单元，用于将所述项目工程数据进行划分，生成工程量数据测试集和工程量样本训练数据集；其中，所述工程量数据测试集有项目标签，所述工程量样本训练数据集没有所述项目标签；
确定单元，用于基于所述工程量数据测试集与所述工程量样本训练数据集确定欧氏距离；
排序单元，用于基于所述欧氏距离对项目工程数据从小到大进行排序，基于排序结果选取预设数量的项目工程数据；
选取单元，用于获取所述预设数量的项目工程数据对应的项目标签，将项目标签的数量进行排序，将数量最大的项目标签对应的项目工程数据作为所述工程数据。
可选地，还包括：
比较模块，用于获取工程量计算需求，将所述施工建筑工程量与所述工程量计算需求进行比较，基于比较结果更新所述三维建筑信息模型。
可选地，所述比较模块，还用于提取所述施工建筑工程量中的工程构件数量和工程构件尺寸，将所述工程构件数量与预设数量进行比较，将所述工程构件尺寸与预设尺寸进行比较，当所述工程构件数量与所述预设数量之间的误差不符合第一预设范围，并所述工程构件尺寸与所述预设尺寸之间的误差不符合第二预设范围时，将利用所述施工建筑工程量更新所述三维建筑信息模型。
在本申请的第三个方面，还提出了一种计算机设备，包括处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序，所述处理器被配置用于调用所述计算机程序，执行上述第一方面的方法。
在本申请的第四个方面，本发明实施例提供了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，所述计算机程序被处理器执行以实现上述第一方面的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中一种施工建筑工程量的计算方法的流程图；
图2为本发明实施例1中步骤S103的流程图；
图3为本发明实施例1中步骤S1032的流程图；
图4为本发明实施例1中KNN的离群数据检测与剔除算法的示意图；
图5为本发明实施例2中一种施工建筑工程量的计算装置的原理框图；
图6为本发明实施例2中处理模块53的一个具体示例的原理框图；
图7为本发明实施例2中删除子模块532的原理框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种施工建筑工程量的计算方法，如图1所示，包括：
S101、采集当前施工建筑数据，基于所述当前施工建筑数据构建三维建筑信息模型。
具体地，在构建三维建筑信息模型前要预先设定相应的创建规则：首先需要确定当前施工项目的建筑、结构和机电这三种模型之间的对象关系，以模型完整性为前提，减少建筑与结构领域中交叉的模型创建，以提高工程量的准确性；其次，在模型构建的过程中，需要考虑不同模型之间的交叠关系，如楼板不能穿过墙面结构，这样才能使得模型呈现的参数更合理，便于后续的工程量统计工作，对于此标准可以通过TGPMS(三峡工程管理系统，是一种全球领先的且符合中国国情的工程项目管理信息平台，具有多种利于工程管理的强大功能，如文件导出功能、工程数据预处理功能、工程计算功能、数据库功能等，并且不同的功能之间有着良好的接口，能够实现多功能、多平台的联合应用)平台内的BIM(BuildingInformation Modeling，建筑信息模型)三维可视化应用中预置规则以及人工辅助检查模型合理性进行；通过创建BIM模型，一方面可以快速提取工程量数据信息，另一方面可以通过后续数据库接入的三维以及数量等关键BIM信息进行工程组件的创建，以检查工程量信息的提取是否准确与合理，从而提高对工程量信息核查的效率。
S102、获取工程量计算规则，基于所述三维建筑信息模型，利用所述工程量计算规则确定工程量信息(包括定额工程量、垫层工程量和模板工程量)。
其中，共有三种工程量计算规则，分别可以得到定额工程量、垫层工程量以及模板工程量数据信息，其中定额工程量是按照预先规定的工程量计算规则得到的工程量数据；垫层工程量指的是建筑中基层以下的结构层的工程量；模板工程量是指混凝土和支撑模板所构成的构造体系的工程量。
进一步地，可以采用TGPMS平台对于不同的工程量需要使用不同的规则进行三维建筑信息模型中工程量信息的获取：TGPMS平台嵌入了Revit(Revit系列软件是为建筑信息模型构建的，可帮助建筑设计师设计、建造和维护质量更好、能效更高的建筑)以及广联达应用，在TGPMS平台的控制下，可以对三维建筑信息模型中的工程量数据按照三种规则进行提取，在TGPMS平台的工程量计算子模块中，充分利用了Revit和广联达应用对不同工程量信息统计的优点，这种内嵌式的方式加快了工程量信息的提取效率与准确度。
S103、对所述工程量信息进行异常数据处理，生成工程量数据。
具体地，三维建筑信息模型的构建是依据输入的当前施工建筑数据(即建筑信息特征参数)进行的三维模型可视化，其中输入的参数难免会产生一些不合理的设定，比如某个参数输入异常，但是计算机并不会检测出该部分的异常情况，所以直接用这类模型导出的工程量数据进行后续的工程量计算是不合理的；因此需要进行异常数据处理，可以采用Revit软件的二次开发，使用C#语言进行代码编写工作。
S104、获取清单匹配规则，基于所述工程量数据，利用所述清单匹配规则生成工程量清单。
具体地，可以采用TGPMS平台中的导出插件导出工程量清单，工程量数据导出插件导出的文件格式类型为Excel文件，共包含两张工作表，分别为清单定额部位和清单定额构件计算书，清单定额部位和清单定额构件计算书的清单匹配规则可以提前设置，前者用于统计基于模型的工程量数据，后者用于呈现工程模型构件与后续模型的对应关系和数量关系；其中清单定额部位计算书可以表征工程量清单的内容，清单定额构件计算书中的数据信息可以用于工程构件的三维可视化，实现数据信息与三维图形的统一。
S105、获取数据库存储规则，利用所述数据库存储规则将所述工程量清单进行存储，生成施工建筑工程量。
具体地，经TGPMS平台导出后的工程量数据存放于相应的数据库中，数据库主要由两部分构成，即做法汇总分析(也称为工程部位汇总分析)以及构建汇总分析做法汇总分析和构建汇总分析对应的数据库存储规则生成施工建筑工程量；在数据库内，不同专业和部门的管理人员以及施工人员都可通过登录TGPMS平台，并进入相应的数据库中进行工程量的查询与使用，实现了跨部门的工程量信息实时共享功能，提高了施工效率与质量。
进一步地，在TGPMS数据库中，除了可以实现工程量信息的跨部门实时共享功能，还可以完成工程量信息的高效维护，施工人员以及工程量校正人员在对工程量信息进行核查后，发现一些异常计算值后，需要对工程量汇总表进行修改，且鉴于施工时，其计划可能是随实际情况进行变化的，相应的工程量信息也会发生变更，变更的信息如果不能及时更新，则会导致后续的施工计划以及施工预算失准，而TGPMS数据库中，则提供了工程量信息维护功能，能够由计算模块得到的校正后的工程信息经导出模块导入至数据库模块，从而完成信息的实时更新与维护
进一步地，在数据库中，还可以实现工程构件信息的三维可视化功能：将数据库中的构件信息中的关键参数(三维及数量信息)传递至BIM模型进行可视化后，绘制出相应的工程构建三维模型，从三维图形中检测工程量信息是否准确、合理，同时也可以在三维模型中进行参数的更改，形成新的工程模型，从而产生新的工程量信息。
上述一种施工建筑工程量的计算方法，通过对工程量信息进行异常数据处理，避免了三维建筑信息模型数据错误而导致工程量计算错误，进而减少返工频率以及提高施工质量，并且利用数据库存储规则将所述工程量清单进行存储，生成施工建筑工程量，利用数据库存储规则实现了工程量数据的共享，提高了工程建设的协同能力，提高了工程建设的效率；最后，从更高效、更精准、更便捷的工程算量与商务算量协同的应用需求角度出发，利用TGPMS的优异平台兼容性及强大集成功能，提高了三维建筑信息模型的多元化、全面性、同步协调性、智能程度。
优选地，如图2所示，步骤S103中对所述工程量信息进行异常数据处理，生成工程量数据，包括：
S1031、对所述工程量信息进行标准化处理，生成项目工程数据。
具体地，采用最大-最小算法对工程量信息进行标准化处理，以统一计算的量纲，同时可以降低计算量，便于后续的异常值的检测工作，所述项目工程数据的计算公式如下所示：
Figure BDA0003880648130000111
上式中，yi表示项目工程数据(即标准化处理的工程量信息)，xi表示工程项目i标准化处理前的工程量信息，xj表示工程项目j标准化处理前的工程量信息，n表示工程项目的总数量。
例如，选取部分工程量信息，表1为标准化处理前的部分工程量信息和标准化处理后的部分工程量信息。
表1
Figure BDA0003880648130000121
S1032、对所述项目工程数据进行异常值删除，生成所述工程量数据。
具体地，采用KNN(K-NearestNeighbor，K最邻近分类算法是数据挖掘分类技术中最简单的方法之一)聚类算法进行异常值的检测与删除工作，通过KNN聚类算法可以筛选出同类数据中的离群数据，能有效地检测出异常的离群数据；其中，KNN聚类算法是一种用于分类和回归的非参数统计方法，它适用于数值型和标称型数据样本的处理且具有精度高、无数据输入假定等优势，对于工程量数据异常值的检测和剔除具有优异的效果。
例如，异常值删除后生成的工程量数据如表2所示。
表2
序号 项目 单位 工程量数据
1 挖土方 100m<sup>3</sup>(立方米) 51.341
2 平整场地 100m<sup>2</sup>(平方米) 124.62
3 挖土方 100m<sup>3</sup> 62.512
4 挖土方 100m<sup>3</sup> 78.624
5 管沟土方 m(米) 52.799
6 管沟土方 m 42.799
7 挖基础土方 100m<sup>3</sup> 26.2
8 管沟土方 m 72.542
9 管沟土方 m 62.799
10 管沟土方 m 50.432
11 挖基础土方 100m<sup>3</sup> 16.34
12 挖基础土方 100m<sup>3</sup> 19.24
13 挖基础土方 100m<sup>3</sup> 25.41
14 挖基础土方 100m<sup>3</sup> 30.52
15 平整场地 100m<sup>2</sup> 134.48
16 平整场地 100m<sup>2</sup> 158.19
17 平整场地 100m<sup>2</sup> 122.512
18 平整场地 100m<sup>2</sup> 16.2
19 挖土方 100m<sup>3</sup> 88.58
20 挖土方 100m<sup>3</sup> 64.756
上述对所述工程量信息标准化处理后，再由基于KNN聚类算法对工程量数离群异常的工程量数据进行检测以及剔除，可以大大减少建造的错误模型而导致的工程量计算错误，从而减少返工频率以及提高施工质量。
优选地，如图3所示，步骤S1032中对所述项目工程数据进行异常值删除，生成所述工程量数据，包括：
S10321、将所述项目工程数据进行划分，生成工程量数据测试集和工程量样本训练数据集；其中，所述工程量数据测试集有项目标签，所述工程量样本训练数据集没有所述项目标签。
S10322、基于所述工程量数据测试集与所述工程量样本训练数据集确定欧氏距离。
具体地，工程量样本训练数据集中的n维样本集工程量数据(x1，x2，...，xn)和工程量数据测试集中的n维测试集工程量数据(y1，y2，...，yn)之间的欧式距离D(x,y)为：
Figure BDA0003880648130000141
其中，1≤i≤n。
S10323、基于所述欧氏距离对项目工程数据从小到大进行排序，基于排序结果选取预设数量的项目工程数据。
具体地，依照从小到大的顺序对求得的所有欧式距离进行排序，欧式距离越小表示越相似。
S10324、获取所述预设数量的项目工程数据对应的项目标签，将项目标签的数量进行排序，将数量最大的项目标签对应的项目工程数据作为所述工程数据。
具体地，如图4所示，选取前L(一般小于等于20)个工程项目样本数据对应的项目标签，将其中出现次数最多的分类标签作为工程数据的分类，通过对KNN算法分类结果的比较，实现了对异常值的检测和剔除。
优选地，还包括：
S106、获取工程量计算需求，将所述施工建筑工程量与所述工程量计算需求进行比较，基于比较结果更新所述三维建筑信息模型。
具体地，提取所述施工建筑工程量中的工程构件数量和工程构件尺寸，将所述工程构件数量与预设数量进行比较，将所述工程构件尺寸与预设尺寸进行比较，当所述工程构件数量与所述预设数量之间的误差不符合第一预设范围，并所述工程构件尺寸与所述预设尺寸之间的误差不符合第二预设范围(例如5％以内)时，将利用所述施工建筑工程量更新所述三维建筑信息模型。
进一步地，判断是否满足(当前施工建筑)工程量计算需求，如果满足，则将三维建筑信息模型可视化；如果不满足，则利用所述施工建筑工程量更新所述三维建筑信息模型。
实施例2
本实施例提供一种施工建筑工程量的计算装置，如图5所示，包括：
构建模块51，用于采集当前施工建筑数据，基于所述当前施工建筑数据构建三维建筑信息模型。
具体地，在构建三维建筑信息模型前要预先设定相应的创建规则：首先需要确定当前施工项目的建筑、结构和机电这三种模型之间的对象关系，以模型完整性为前提，减少建筑与结构领域中交叉的模型创建，以提高工程量的准确性；其次，在模型构建的过程中，需要考虑不同模型之间的交叠关系，如楼板不能穿过墙面结构，这样才能使得模型呈现的参数更合理，便于后续的工程量统计工作，对于此标准可以通过TGPMS(三峡工程管理系统，是一种全球领先的且符合中国国情的工程项目管理信息平台，具有多种利于工程管理的强大功能，如文件导出功能、工程数据预处理功能、工程计算功能、数据库功能等，并且不同的功能之间有着良好的接口，能够实现多功能、多平台的联合应用)平台内的BIM(BuildingInformation Modeling，建筑信息模型)三维可视化应用中预置规则以及人工辅助检查模型合理性进行；通过创建BIM模型，一方面可以快速提取工程量数据信息，另一方面可以通过后续数据库接入的三维以及数量等关键BIM信息进行工程组件的创建，以检查工程量信息的提取是否准确与合理，从而提高对工程量信息核查的效率。
确定模块52，用于获取工程量计算规则，基于所述三维建筑信息模型，利用所述工程量计算规则确定工程量信息(包括定额工程量、垫层工程量和模板工程量)。
其中，共有三种工程量计算规则，分别可以得到定额工程量、垫层工程量以及模板工程量数据信息，其中定额工程量是按照预先规定的工程量计算规则得到的工程量数据；垫层工程量指的是建筑中基层以下的结构层的工程量；模板工程量是指混凝土和支撑模板所构成的构造体系的工程量。
进一步地，可以采用TGPMS平台对于不同的工程量需要使用不同的规则进行三维建筑信息模型中工程量信息的获取：TGPMS平台嵌入了Revit(Revit系列软件是为建筑信息模型构建的，可帮助建筑设计师设计、建造和维护质量更好、能效更高的建筑)以及广联达应用，在TGPMS平台的控制下，可以对三维建筑信息模型中的工程量数据按照三种规则进行提取，在TGPMS平台的工程量计算子模块中，充分利用了Revit和广联达应用对不同工程量信息统计的优点，这种内嵌式的方式加快了工程量信息的提取效率与准确度。
处理模块53，用于对所述工程量信息进行异常数据处理，生成工程量数据。
具体地，三维建筑信息模型的构建是依据输入的当前施工建筑数据(即建筑信息特征参数)进行的三维模型可视化，其中输入的参数难免会产生一些不合理的设定，比如某个参数输入异常，但是计算机并不会检测出该部分的异常情况，所以直接用这类模型导出的工程量数据进行后续的工程量计算是不合理的；因此需要进行异常数据处理，可以采用Revit软件的二次开发，使用C#语言进行代码编写工作。
生成模块54，用于获取清单匹配规则，基于所述工程量数据，利用所述清单匹配规则生成工程量清单。
具体地，可以采用TGPMS平台中的导出插件导出工程量清单，工程量数据导出插件导出的文件格式类型为Excel文件，共包含两张工作表，分别为清单定额部位和清单定额构件计算书，清单定额部位和清单定额构件计算书的清单匹配规则可以提前设置，前者用于统计基于模型的工程量数据，后者用于呈现工程模型构件与后续模型的对应关系和数量关系；其中清单定额部位计算书可以表征工程量清单的内容，清单定额构件计算书中的数据信息可以用于工程构件的三维可视化，实现数据信息与三维图形的统一。
存储模块55，用于获取数据库存储规则，利用所述数据库存储规则将所述工程量清单进行存储，生成施工建筑工程量。
具体地，经TGPMS平台导出后的工程量数据存放于相应的数据库中，数据库主要由两部分构成，即做法汇总分析(也称为工程部位汇总分析)以及构建汇总分析做法汇总分析和构建汇总分析对应的数据库存储规则生成施工建筑工程量；在数据库内，不同专业和部门的管理人员以及施工人员都可通过登录TGPMS平台，并进入相应的数据库中进行工程量的查询与使用，实现了跨部门的工程量信息实时共享功能，提高了施工效率与质量。
进一步地，在TGPMS数据库中，除了可以实现工程量信息的跨部门实时共享功能，还可以完成工程量信息的高效维护，施工人员以及工程量校正人员在对工程量信息进行核查后，发现一些异常计算值后，需要对工程量汇总表进行修改，且鉴于施工时，其计划可能是随实际情况进行变化的，相应的工程量信息也会发生变更，变更的信息如果不能及时更新，则会导致后续的施工计划以及施工预算失准，而TGPMS数据库中，则提供了工程量信息维护功能，能够由计算模块得到的校正后的工程信息经导出模块导入至数据库模块，从而完成信息的实时更新与维护
进一步地，在数据库中，还可以实现工程构件信息的三维可视化功能：将数据库中的构件信息中的关键参数(三维及数量信息)传递至BIM模型进行可视化后，绘制出相应的工程构建三维模型，从三维图形中检测工程量信息是否准确、合理，同时也可以在三维模型中进行参数的更改，形成新的工程模型，从而产生新的工程量信息。
上述一种施工建筑工程量的计算装置，通过对工程量信息进行异常数据处理，避免了三维建筑信息模型数据错误而导致工程量计算错误，进而减少返工频率以及提高施工质量，并且利用数据库存储规则将所述工程量清单进行存储，生成施工建筑工程量，利用数据库存储规则实现了工程量数据的共享，提高了工程建设的协同能力，提高了工程建设的效率。
优选地，如图6所示，上述处理模块53，包括：
标准化处理子模块531，用于对所述工程量信息进行标准化处理，生成项目工程数据。
具体地，采用最大-最小算法对工程量信息进行标准化处理，以统一计算的量纲，同时可以降低计算量，便于后续的异常值的检测工作，所述项目工程数据的计算公式如下所示：
Figure BDA0003880648130000191
上式中，yi表示项目工程数据(即标准化处理的工程量信息)，xi表示工程项目i标准化处理前的工程量信息，xj表示工程项目j标准化处理前的工程量信息，n表示工程项目的总数量。
删除子模块532，用于对所述项目工程数据进行异常值删除，生成所述工程量数据。
具体地，采用KNN(K-NearestNeighbor，K最邻近分类算法是数据挖掘分类技术中最简单的方法之一)聚类算法进行异常值的检测与删除工作，通过KNN聚类算法可以筛选出同类数据中的离群数据，能有效地检测出异常的离群数据；其中，KNN聚类算法是一种用于分类和回归的非参数统计方法，它适用于数值型和标称型数据样本的处理且具有精度高、无数据输入假定等优势，对于工程量数据异常值的检测和剔除具有优异的效果。
优选地，如图7所示，上述删除子模块532，包括：
划分单元5321，用于将所述项目工程数据进行划分，生成工程量数据测试集和工程量样本训练数据集；其中，所述工程量数据测试集有项目标签，所述工程量样本训练数据集没有所述项目标签。
确定单元5322，用于基于所述工程量数据测试集与所述工程量样本训练数据集确定欧氏距离。
具体地，工程量样本训练数据集中的n维样本集工程量数据(x1，x2，...，xn)和工程量数据测试集中的n维测试集工程量数据(y1，y2，...，yn)之间的欧式距离D(x,y)为：
Figure BDA0003880648130000201
其中，1≤i≤n。
排序单元5323，用于基于所述欧氏距离对项目工程数据从小到大进行排序，基于排序结果选取预设数量的项目工程数据。
具体地，依照从小到大的顺序对求得的所有欧式距离进行排序，欧式距离越小表示越相似。
选取单元5324，用于获取所述预设数量的项目工程数据对应的项目标签，将项目标签的数量进行排序，将数量最大的项目标签对应的项目工程数据作为所述工程数据。
具体地，选取前L(一般小于等于20)个工程项目样本数据对应的项目标签，将其中出现次数最多的分类标签作为工程数据的分类，通过对KNN算法分类结果的比较，实现了对异常值的检测和剔除。
优选地，还包括：
比较模块56，用于获取工程量计算需求，将所述施工建筑工程量与所述工程量计算需求进行比较，基于比较结果更新所述三维建筑信息模型。
具体地，提取所述施工建筑工程量中的工程构件数量和工程构件尺寸，将所述工程构件数量与预设数量进行比较，将所述工程构件尺寸与预设尺寸进行比较，当所述工程构件数量与所述预设数量之间的误差不符合第一预设范围，并所述工程构件尺寸与所述预设尺寸之间的误差不符合第二预设范围(例如5％以内)时，将利用所述施工建筑工程量更新所述三维建筑信息模型。
进一步地，判断是否满足(当前施工建筑)工程量计算需求，如果满足，则将三维建筑信息模型可视化；如果不满足，则利用所述施工建筑工程量更新所述三维建筑信息模型。
实施例3
本实施例提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，处理器用于读取存储器中存储的指令，以执行上述任意方法实施例中的一种施工建筑工程量的计算方法。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生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装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他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他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他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，从而在计算机或其他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。
实施例4
本实施例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可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的一种施工建筑工程量的计算方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard DiskDrive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种施工建筑工程量的计算方法，其特征在于，包括：
采集当前施工建筑数据，基于所述当前施工建筑数据构建三维建筑信息模型；
获取工程量计算规则，基于所述三维建筑信息模型，利用所述工程量计算规则确定工程量信息；
对所述工程量信息进行异常数据处理，生成工程量数据；
获取清单匹配规则，基于所述工程量数据，利用所述清单匹配规则生成工程量清单；
获取数据库存储规则，利用所述数据库存储规则将所述工程量清单进行存储，生成施工建筑工程量。
2.根据权利要求1所述的一种施工建筑工程量的计算方法，其特征在于，所述工程量信息，包括：
定额工程量、垫层工程量和模板工程量。
3.根据权利要求1所述的一种施工建筑工程量的计算方法，其特征在于，所述对所述工程量信息进行异常数据处理，生成工程量数据，包括：
对所述工程量信息进行标准化处理，生成项目工程数据；
对所述项目工程数据进行异常值删除，生成所述工程量数据。
4.根据权利要求3所述的一种施工建筑工程量的计算方法，其特征在于，所述对所述工程量信息进行标准化处理，生成项目工程数据；其中，所述项目工程数据的计算公式如下所示：
Figure FDA0003880648120000021
上式中，yi表示项目工程数据，xi表示工程项目i标准化处理前的工程量信息，xj表示工程项目j标准化处理前的工程量信息，n表示工程项目的总数量。
5.根据权利要求3所述的一种施工建筑工程量的计算方法，其特征在于，所述对所述项目工程数据进行异常值删除，生成所述工程量数据，包括：
将所述项目工程数据进行划分，生成工程量数据测试集和工程量样本训练数据集；其中，所述工程量数据测试集有项目标签，所述工程量样本训练数据集没有所述项目标签；
基于所述工程量数据测试集与所述工程量样本训练数据集确定欧氏距离；
基于所述欧氏距离对项目工程数据从小到大进行排序，基于排序结果选取预设数量的项目工程数据；
获取所述预设数量的项目工程数据对应的项目标签，将项目标签的数量进行排序，将数量最大的项目标签对应的项目工程数据作为所述工程数据。
6.根据权利要求1所述的一种施工建筑工程量的计算方法，其特征在于，还包括：
获取工程量计算需求，将所述施工建筑工程量与所述工程量计算需求进行比较，基于比较结果更新所述三维建筑信息模型。
7.根据权利要求6所述的一种施工建筑工程量的计算方法，其特征在于，所述将所述施工建筑工程量与所述工程量计算需求进行比较，基于比较结果更新所述三维建筑信息模型，包括：
提取所述施工建筑工程量中的工程构件数量和工程构件尺寸，将所述工程构件数量与预设数量进行比较，将所述工程构件尺寸与预设尺寸进行比较，当所述工程构件数量与所述预设数量之间的误差不符合第一预设范围，并所述工程构件尺寸与所述预设尺寸之间的误差不符合第二预设范围时，将利用所述施工建筑工程量更新所述三维建筑信息模型。
8.一种施工建筑工程量的计算装置，其特征在于，包括：
构建模块，用于采集当前施工建筑数据，基于所述当前施工建筑数据构建三维建筑信息模型；
确定模块，用于获取工程量计算规则，基于所述三维建筑信息模型，利用所述工程量计算规则确定工程量信息；
处理模块，用于对所述工程量信息进行异常数据处理，生成工程量数据；
生成模块，用于获取清单匹配规则，基于所述工程量数据，利用所述清单匹配规则生成工程量清单；
存储模块，用于获取数据库存储规则，利用所述数据库存储规则将所述工程量清单进行存储，生成施工建筑工程量。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器被配置用于调用所述计算机程序，执行如权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117172966A (zh) * 2023-09-19 2023-12-05 广东至衡工程管理有限公司 墙体砌筑工程的定额编制方法、装置、设备及存储介质

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