CN116151775A - 用于施工过程的数字化管理方法及系统 - Google Patents

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CN116151775A CN202310411926.9A CN202310411926A CN116151775A CN 116151775 A CN116151775 A CN 116151775A CN 202310411926 A CN202310411926 A CN 202310411926A CN 116151775 A CN116151775 A CN 116151775A
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Abstract

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及用于施工过程的数字化管理方法及系统，包括：根据所有工程子项目的依赖关系构建依赖关系图；根据两个工程子项目的依赖连接关系获得项目结构依赖性；根据建筑工程的工程子项目结构数据，计算两个工程子项目的人员设备需求相似度、材料需求相似度和工期需求相似度；计算两个工程子项目的项目相似度；根据项目相似度矩阵对所有工程子项目进行分类，根据每个类别中的所有工程子项目的各项需求对工程子项目进行管理。本发明结合了两个工程子项目的项目结构依赖性以及各项需求的相似性，获得的分类结果更加准确，根据分类结果对建筑工程的施工过程进行规划，使施工过程规划更加合理。

Description

用于施工过程的数字化管理方法及系统
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及用于施工过程的数字化管理方法及系统。
背景技术
近年来，随着互联网信息技术的不断发展，建筑工程的数字化管理已经成为当前建筑工程设计和施工的重要发展趋势。相比于传统的建筑施工过程中施工工程子项目的管理，数字化管理方法可实现对信息的有效整合，对不同的施工工程子项目进行前期规划具有重要的参考价值。
施工过程的数字化管理主要目的是对不同的施工工程子项目信息进行整理分析，为后续的施工过程规划提供参考数据，但现有的数字化管理方案仅利用不同施工工程子项目需要的人员、材料、设备数据对施工工程子项目进行分类分析，根据这些特征对不同的施工工程子项目进行施工过程的规划。但这种方式未考虑到施工工程子项目工期以及施工工程子项目间依赖性对施工工程子项目分类的影响，对于一个施工工程子项目来说，仅仅根据人员、材料、设备的数据对施工工程子项目进行分类来对施工过程进行规划是不准确的，也即即使两个施工工程子项目的人材设备数据具有很高的相似性，二者也可能由于工期以及工程子项目间的依赖性导致无法在施工过程中进行同步施工。因此，就需要一种可以根据不同施工工程子项目间依赖性以及工期特征对不同施工工程子项目进行综合分类管理的方法来实现施工过程的数字化管理。
发明内容
本发明提供用于施工过程的数字化管理方法及系统，以解决现有的问题。
本发明的用于施工过程的数字化管理方法采用如下技术方案：
本发明一个实施例提供了用于施工过程的数字化管理方法，该方法包括以下步骤：
将建筑工程拆分为多个工程子项目，获得所有工程子项目的人员设备需求、材料需求、工期需求组成的工程子项目结构数据；
获得所有工程子项目的依赖关系，将所有工程子项目作为节点，将具有依赖关系的两个工程子项目对应的两个节点之间用有向边进行连接，有向边是从依赖方指向被依赖方，获得依赖关系图；
对于任意两个不同的工程子项目，判断两个工程子项目的依赖连接关系，根据两个工程子项目的依赖连接关系获得两个工程子项目的项目结构依赖性；根据建筑工程的工程子项目结构数据，计算两个工程子项目的人员设备需求相似度、材料需求相似度和工期需求相似度；
根据两个工程子项目的工期需求相似度和项目结构依赖性获得第一权值，将1减第一权值作为第二权值，根据第一权值和第二权值对两个工程子项目的人员设备需求相似度和材料需求相似度进行加权求和，获得两个工程子项目的项目相似度；
获得所有工程子项目中每两个工程子项目的项目相似度，根据所有两个工程子项目的相似度构建项目相似度矩阵，根据项目相似度矩阵对所有工程子项目进行分类，获得所有类别，根据每个类别中的所有工程子项目的人员设备需求、材料需求、工期需求，对工程子项目进行管理。
进一步地，所述获得所有工程子项目的依赖关系，包括的具体步骤如下：
如果一个工程子项目必须在另一个工程子项目开始施工之后才能开始施工，则两个工程子项目具有依赖关系，其中，将第一个工程子项目记为依赖方，将另一个工程子项目记为被依赖方。
进一步地，所述判断两个工程子项目的依赖连接关系，包括的具体步骤如下：
获取两个工程子项目在依赖关系图中对应的两个节点，获得两个节点之间的所有有向路径，将最短的有向路径记为最短有向路径；如果两个节点之间存在最短有向路径，则说明这两个工程子项目具有依赖连接关系，否则，说明这两个工程子项目不具有依赖连接关系。
进一步地，所述根据两个工程子项目的依赖连接关系获得两个工程子项目的项目结构依赖性，包括的具体步骤如下：
如果两个工程子项目不具有依赖连接关系，则两个工程子项目的项目结构依赖性
Figure SMS_1
=0；
如果两个工程子项目具有依赖连接关系，将最短有向路径中的第一个节点记为起始节点，将最短有向路径中的最后一个节点记为终止节点，将最短有向路径中剩余的节点记为中间节点，将依赖关系图中中间节点指向其他节点的有向边的数量，记为中间节点的依赖性；
两个工程子项目的项目结构依赖性的计算公式为：
Figure SMS_2
式中，
Figure SMS_3
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的项目结构依赖性，/>
Figure SMS_4
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的最短有向路径中中间节点的数量，/>
Figure SMS_5
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的最短有向路径中节点中第t个中间节点的依赖性。
进一步地，所述人员设备需求相似度的计算方法如下：
对于任意两个工程子项目，根据工程子项目结构数据中两个工程子项目的人员设备需求，将两个工程子项目包含的所有种人员设备记为人员设备需求集合，则两个工程子项目的人员设备需求相似度的计算公式为：
Figure SMS_6
式中，
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的人员设备需求相似度，
为第i个工程子项目和第j个工程子项目的人员设备需求集合中所包含的人员设备的种类数量，
表示第i个工程子项目对第k种人员设备的需求量，
Figure SMS_7
表示第j个工程子项目对第k种人员设备的需求量，/>
Figure SMS_8
表示取绝对值。
进一步地，所述材料需求相似度的计算方法如下：
对于任意两个工程子项目，根据工程子项目结构数据中两个工程子项目的材料需求，将两个工程子项目包含的所有种材料需求记为材料需求集合，则两个工程子项目的材料需求相似度的计算公式为：
Figure SMS_9
式中，
Figure SMS_10
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的材料需求相似度，/>
Figure SMS_11
为第i个工程子项目和第j个工程子项目的材料需求集合中所包含的材料的种类数量，
Figure SMS_12
表示第i个工程子项目对第a种材料的需求量，/>
Figure SMS_13
表示第j个工程子项目对第a种材料的需求量，/>
Figure SMS_14
表示取绝对值。
进一步地，所述工期需求相似度的计算方法如下：
两个工程子项目的工期需求相似度的计算公式为：
Figure SMS_15
式中，
Figure SMS_16
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的工期需求相似度，/>
Figure SMS_17
表示第i个工程子项目的工期需求，/>
Figure SMS_18
表示第j个工程子项目的工期需求，/>
Figure SMS_19
表示取绝对值。
进一步地，所述根据两个工程子项目的工期需求相似度和项目结构依赖性获得第一权值，包括的具体步骤如下：
第一权值的计算公式为：
Figure SMS_20
式中，
Figure SMS_21
表示第一权值，/>
Figure SMS_22
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的工期需求相似度，/>
Figure SMS_23
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的项目结构依赖性。
进一步地，所述获得两个工程子项目的项目相似度，包括的具体步骤如下：
两个工程子项目的项目相似度的计算公式为：
Figure SMS_24
式中，
Figure SMS_25
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的项目相似度，/>
Figure SMS_26
表示第二权值，/>
Figure SMS_27
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的材料需求相似度，/>
Figure SMS_28
表示第一权值，/>
Figure SMS_29
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的人员设备需求相似度。/>
本发明实施例提出用于施工过程的数字化管理系统，包括需求数据存储端、施工计划端、需求数据管理端，需求数据存储端用于存储建筑工程的工程子项目结构数据，施工计划端实现上述方法的步骤，将工程子项目划分为多个类别，数据管理端根据每个类别中的所有工程子项目的人员设备需求、材料需求、工期需求，对工程子项目进行管理。
本发明的技术方案的有益效果是：相比于现有技术仅利用工程子项目的各项需求对工程子项目进行分类管理的方法，本发明根据两个工程子项目的工期相似性和项目结构依赖性，设置两个工程子项目的材料需求相似性和人员设备需求相似性的权值，进而获得两个工程子项目的项目相似性，根据每两个工程子项目的项目相似性对所有工程子项目进行分类，获得的每个类别中的工程子项目可以同时进行施工，结合了两个工程子项目的项目结构依赖性以及各项需求的相似性，获得的分类结果更加准确，根据分类结果对建筑工程的施工过程进行规划，使施工过程规划更加合理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明的用于施工过程的数字化管理方法的步骤流程图；
图2为本发明提供的建筑工程的依赖关系图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的用于施工过程的数字化管理方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
下面结合附图具体的说明本发明所提供的用于施工过程的数字化管理方法的具体方案。
请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的用于施工过程的数字化管理方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：
S001.获取建筑工程的工程子项目结构数据和依赖关系图。
每个建筑工程都是由多个可拆分施工的工程子项目构成的，在建筑工程开始之初，建筑工程的总体设计已经完成，也即建筑工程的各个工程子项目的人员设备需求P、材料需求R、工期需求T已经确定，将所有工程子项目的人员设备需求P、材料需求R、工期需求T记为建筑工程的工程子项目结构数据。
不同的工程子项目之间存在互相依存的结构性，如果一个工程子项目必须在另一个工程子项目开始施工之后才能开始施工，则两个工程子项目具有依赖关系，其中，将第一个工程子项目记为依赖方，将另一个工程子项目记为被依赖方。
根据各工程子项目之间的依赖关系构建建筑工程的依赖关系图，具体为：将所有工程子项目作为节点，将具有依赖关系的两个工程子项目对应的两个节点之间用有向边进行连接，有向边是从依赖方指向被依赖方，获得建筑工程的依赖关系图；如图2所示为本实施例提供的建筑工程的依赖关系图。
对于依赖关系图中的任意一个节点，该节点指向其他节点的有向边越多，则说明该节点对应的工程子项目的依赖性越大，因此，将该节点指向其他节点的有向边的数量记为该节点的依赖性；其他节点指向该节点的有向边越多，则说明该节点对应的工程子项目的被依赖性越大，因此，将其他节点指向该节点的有向边的数量记为该节点的被依赖性。
S002.计算工程子项目的项目结构依赖性。
1.获取任意两个工程子项目的最短有向路径，进而判断任意两个工程子项目的依赖连接关系。
对于任意两个不同的工程子项目，获取两个工程子项目在依赖关系图中对应的两个节点，获得两个节点之间的所有有向路径，将最短的有向路径记为最短有向路径；如果两个节点之间存在最短有向路径，则说明这两个工程子项目具有依赖连接关系，否则，说明这两个工程子项目不具有依赖连接关系。
对于具有依赖连接关系的两个工程子项目，将最短有向路径中的第一个节点记为起始节点，将最短有向路径中的最后一个节点记为终止节点，将最短有向路径中剩余的节点记为中间节点，将起始节点对应的工程子项目记为依赖子项目，将中间节点对应的工程子项目记为中间被依赖子项目，将终止节点对应的工程子项目记为被依赖子项目，相对于依赖子项目而言，所有中间被依赖子项目和被依赖子项目与依赖子项目都具有依赖连接关系。
2.根据任意两个工程子项目的依赖连接关系，获得任意两个工程子项目的项目结构依赖性。
一方面，依赖子项目与被依赖子项目之间的依赖关系在最短有向路径中传递，最短有向路径中任意相邻的两个节点对应的两个工程子项目之间均存在依赖关系，对于具有依赖关系的两个工程子项目，第一个工程子项目必须在第二个工程子项目开始施工之后才能开始施工，因此，最短有向路径越长，依赖子项目与被依赖子项目之间的依赖关系的传递次数越多，依赖子项目想要开始施工，需要考虑的工程子项目（即中间被依赖子项目和被依赖子项目）就越多，则依赖子项目与被依赖子项目之间的依赖关系越复杂，对被依赖子项目的施工完成度要求就越高，依赖子项目与被依赖子项目的项目结构依赖性就越高；反之，最短有向路径越短，依赖子项目与被依赖子项目之间的依赖关系的传递次数越少，依赖子项目想要开始施工，需要考虑的工程子项目（即中间被依赖子项目和被依赖子项目）就越少，则依赖子项目与被依赖子项目之间的依赖关系越简单，对被依赖子项目的施工完成度要求就越低，依赖子项目与被依赖子项目的项目结构依赖性就越低。
另一方面，最短有向路径中的中间被依赖子项目的依赖性越大（中间节点指向其他节点的有向边越多），则最短有向路径中中间被依赖子项目就需要具有越高的完成度，以此保障依赖子项目有效实施，又由于依赖子项目与被依赖子项目之间的依赖关系在最短有向路径中传递，因此，每个中间被依赖子项目都依赖于被依赖子项目，所有依赖子项目与被依赖子项目的项目结构依赖性越高。
如果两个工程子项目不具有依赖连接关系，则两个工程子项目的项目结构依赖性
Figure SMS_30
=0。
如果两个工程子项目具有依赖连接关系，基于上述逻辑，根据两个工程子项目的最短有向路径，计算任意两个工程子项目的项目结构依赖性，则两个工程子项目的项目结构依赖性的计算公式为：
Figure SMS_31
式中，
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的项目结构依赖性，
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的最短有向路径中中间节点的数量，
Figure SMS_32
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的最短有向路径中节点中第t个中间节点的依赖性。
S003.根据建筑工程的工程子项目结构数据，获得工程子项目的人员设备需求相似度、材料需求相似度和工期需求相似度。
对于任意两个工程子项目，根据工程子项目结构数据中两个工程子项目的人员设备需求P，将两个工程子项目包含的所有种人员设备记为人员设备需求集合，则两个工程子项目的人员设备需求相似度的计算公式为：
Figure SMS_33
式中，
Figure SMS_34
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的人员设备需求相似度，
Figure SMS_35
为第i个工程子项目和第j个工程子项目的人员设备需求集合中所包含的人员设备的种类数量，/>
Figure SMS_36
表示第i个工程子项目对第k种人员设备的需求量，/>
Figure SMS_37
表示第j个工程子项目对第k种人员设备的需求量，/>
Figure SMS_38
表示取绝对值。
Figure SMS_39
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目对第k种人员设备的需求量的差异，该值越大，则第i个工程子项目和第j个工程子项目对第k种人员设备的需求量的差异越大，第i个工程子项目和第j个工程子项目的人员设备需求越不相似，则第i个工程子项目和第j个工程子项目的人员设备需求相似度/>
Figure SMS_40
越小。
对于任意两个工程子项目，根据工程子项目结构数据中两个工程子项目的材料需求R，将两个工程子项目包含的所有种材料需求记为材料需求集合，则两个工程子项目的材料需求相似度的计算公式为：
Figure SMS_41
式中，/>
Figure SMS_42
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的材料需求相似度，/>
Figure SMS_43
为第i个工程子项目和第j个工程子项目的材料需求集合中所包含的材料的种类数量，/>
Figure SMS_44
表示第i个工程子项目对第a种材料的需求量，/>
Figure SMS_45
表示第j个工程子项目对第a种材料的需求量，/>
Figure SMS_46
表示取绝对值。
Figure SMS_47
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目对第a种材料的需求量的差异，该值越大，则第i个工程子项目和第j个工程子项目对第a种材料的需求量的差异越大，第i个工程子项目和第j个工程子项目的材料需求越不相似，则第i个工程子项目和第j个工程子项目的材料需求相似度/>
Figure SMS_48
越小。
对于任意两个工程子项目，根据工程子项目结构数据中两个工程子项目的工期需求T，计算两个工程子项目的工期需求相似度，则两个工程子项目的工期需求相似度的计算公式为：
Figure SMS_49
式中，/>
Figure SMS_50
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的工期需求相似度，/>
Figure SMS_51
表示第i个工程子项目的工期需求，/>
Figure SMS_52
表示第j个工程子项目的工期需求，
Figure SMS_53
表示取绝对值。
Figure SMS_54
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目对工期需求的差异，该值越大，则第i个工程子项目和第j个工程子项目对工期需求的差异越大，第i个工程子项目和第j个工程子项目的工期需求越不相似，则第i个工程子项目和第j个工程子项目的工期需求相似度/>
Figure SMS_55
越小。
S004.根据工程子项目的人员设备需求相似度、材料需求相似度和工期需求相似度，以及工程子项目的项目结构依赖性，计算工程子项目的项目相似度。
需要说明的是，对于一个建筑工程，建筑工程的人员设备的数量固定且不可拆分，而材料数量不定且可以拆分，同时，材料贮存会产生管理成本，综上，对于工程子项目施工需要的人员设备需求和材料需求来说，两个工程子项目的人员设备需求相似度越大，两个工程子项目的人员设备需求越容易产生冲突，这样会导致两个个工程子项目都无法顺利进行，因此，两个工程子项目的人员设备需求相似度越大，两个工程子项目的越不能同时开工，而两个工程子项目的材料需求相似度越大，则说明两个工程子项目的材料越相似，两个工程子项目同时施工时对于同一种材料的消耗速度越快，则材料贮存会产生管理成本，因此，两个工程子项目的材料需求相似度越大，两个工程子项目的越应该同时开工。
进一步需要说明的是，对于任意两个工程子项目，两个工程子项目的工期相似性越大且两个工程子项目的项目结构依赖性越小，则两个工程子项目越可以同时施工，且两个工程子项目的工期相似性越大，说明两个工程子项目的施工越同步，此时，需要重点关注两个工程子项目的材料需求相似度，两个工程子项目的材料需求相似性越大，两个工程子项目的越应该同时开工，则两个工程子项目的工期相似性越大且两个工程子项目的项目结构依赖性越小，同时，两个工程子项目的材料需求相似性越大，两个工程子项目的越应该同时开工，则两个工程子项目的项目相似度越大；反之，两个工程子项目的工期相似性越小且两个工程子项目的项目结构依赖性越大，则两个工程子项目越不可以同时施工，此时，需要重点关注两个工程子项目的人员设备需求相似度，两个工程子项目的人员设备需求相似性越大，两个工程子项目的越不应该同时开工，则两个工程子项目的工期相似性越小且两个工程子项目的项目结构依赖性越大，同时，两个工程子项目的人员设备需求相似性越大，两个工程子项目的越不应该同时开工，则两个工程子项目的项目相似度越小。
根据两个工程子项目的工期需求相似度和项目结构依赖性获得第一权值，第一权值的计算公式为：
Figure SMS_56
式中，
Figure SMS_57
表示第一权值，/>
Figure SMS_58
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的工期需求相似度，/>
Figure SMS_59
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的项目结构依赖性。
将1减第一权值记为第二权值，即
Figure SMS_60
，/>
Figure SMS_61
表示第二权值。
基于上述逻辑，两个工程子项目的项目相似度的计算公式为：
Figure SMS_62
式中，
Figure SMS_63
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的项目相似度，/>
Figure SMS_64
表示第二权值，/>
Figure SMS_65
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的材料需求相似度，/>
Figure SMS_66
表示第一权值，/>
Figure SMS_67
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的人员设备需求相似度。
两个工程子项目的项目相似度的计算公式中，第二权值
Figure SMS_70
和第一权值/>
Figure SMS_71
是两个工程子项目的材料需求相似度和两个工程子项目的人员设备需求相似度的权值；当两个工程子项目的工期相似性/>
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越大且两个工程子项目的项目结构依赖性/>
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越小时，两个工程子项目越可以同时施工，而两个工程子项目的材料需求相似度越大时，两个工程子项目越可以同时施工，因此，此时需要重点关注两个工程子项目的材料需求相似度，因此，将第二权值/>
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作为两个工程子项目的材料需求相似度的权值，随着两个工程子项目的工期相似性/>
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越大且两个工程子项目的项目结构依赖性/>
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越小且两个工程子项目的项目结构依赖性/>
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越大时，两个工程子项目越不可以同时施工，而两个工程子项目的人员设备需求相似度越大，则两个工程子项目越不可以同时施工，因此，将第一权值/>
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越小且两个工程子项目的项目结构依赖性/>
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越大，第一权值/>
Figure SMS_81
越大，以此实现重点关注两个工程子项目的人员设备需求相似度。
S005.根据工程子项目的项目相似度，对所有工程子项目进行管理。
需要说明的是，两个工程子项目的项目相似度越大，则两个工程子项目的越应该同时开工，因此，根据所有工程子项目中每两个工程子项目的项目相似度，对所有工程子项目进行分类，每个类别中的所有工程子项目在一定程度上可以同时开始施工，进而根据同时开始施工的工程子项目的人员设备需求和材料需求，对人员设备、材料进行管理。
计算所有工程子项目中任意两个工程子项目的项目相似度，根据所有两个工程子项目的相似度构建项目相似度矩阵，根据最大树模糊分类算法和项目相似度矩阵，对所有工程子项目进行基于最大树的模糊分类，获取所有类别，其中，最大树模糊分类算法中的系数
Figure SMS_82
设定为0.7，每个类别中的工程子项目可以同时开始施工，根据同时开工的工程子项目的人员设备需求和材料需求，对人员设备、材料进行管理，包括人员分配、设备使用时间分配、购入材料等。
本发明实施例提出用于施工过程的数字化管理系统，包括需求数据存储端、施工计划端、需求数据管理端，需求数据存储端用于存储建筑工程的工程子项目结构数据，施工计划端实现上述方法的步骤，将工程子项目划分为多个类别，数据管理端根据每个类别中的所有工程子项目的人员设备需求、材料需求、工期需求，对工程子项目进行管理。
相比于现有技术仅利用工程子项目的各项需求对工程子项目进行分类管理的方法，本发明根据两个工程子项目的工期相似性和项目结构依赖性，设置两个工程子项目的材料需求相似性和人员设备需求相似性的权值，进而获得两个工程子项目的项目相似性，根据每两个工程子项目的项目相似性对所有工程子项目进行分类，获得的每个类别中的工程子项目可以同时进行施工，结合了两个工程子项目的项目结构依赖性以及各项需求的相似性，获得的分类结果更加准确，根据分类结果对建筑工程的施工过程进行规划，使施工过程规划更加合理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于施工过程的数字化管理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
将建筑工程拆分为多个工程子项目，获得所有工程子项目的人员设备需求、材料需求、工期需求组成的工程子项目结构数据；
获得所有工程子项目的依赖关系，将所有工程子项目作为节点，将具有依赖关系的两个工程子项目对应的两个节点之间用有向边进行连接，有向边是从依赖方指向被依赖方，获得依赖关系图；
对于任意两个不同的工程子项目，判断两个工程子项目的依赖连接关系，根据两个工程子项目的依赖连接关系获得两个工程子项目的项目结构依赖性；根据建筑工程的工程子项目结构数据，计算两个工程子项目的人员设备需求相似度、材料需求相似度和工期需求相似度；
根据两个工程子项目的工期需求相似度和项目结构依赖性获得第一权值，将1减第一权值作为第二权值，根据第一权值和第二权值对两个工程子项目的人员设备需求相似度和材料需求相似度进行加权求和，获得两个工程子项目的项目相似度；
获得所有工程子项目中每两个工程子项目的项目相似度，根据所有两个工程子项目的相似度构建项目相似度矩阵，根据项目相似度矩阵对所有工程子项目进行分类，获得所有类别，根据每个类别中的所有工程子项目的人员设备需求、材料需求、工期需求，对工程子项目进行管理。
2.根据权利要求1所述的用于施工过程的数字化管理方法，其特征在于，所述获得所有工程子项目的依赖关系，包括的具体步骤如下：
如果一个工程子项目必须在另一个工程子项目开始施工之后才能开始施工，则两个工程子项目具有依赖关系，其中，将第一个工程子项目记为依赖方，将另一个工程子项目记为被依赖方。
3.根据权利要求1所述的用于施工过程的数字化管理方法，其特征在于，所述判断两个工程子项目的依赖连接关系，包括的具体步骤如下：
获取两个工程子项目在依赖关系图中对应的两个节点，获得两个节点之间的所有有向路径，将最短的有向路径记为最短有向路径；如果两个节点之间存在最短有向路径，则说明这两个工程子项目具有依赖连接关系，否则，说明这两个工程子项目不具有依赖连接关系。
4.根据权利要求1所述的用于施工过程的数字化管理方法，其特征在于，所述根据两个工程子项目的依赖连接关系获得两个工程子项目的项目结构依赖性，包括的具体步骤如下：
如果两个工程子项目不具有依赖连接关系，则两个工程子项目的项目结构依赖性
Figure QLYQS_1
=0；
如果两个工程子项目具有依赖连接关系，将最短有向路径中的第一个节点记为起始节点，将最短有向路径中的最后一个节点记为终止节点，将最短有向路径中剩余的节点记为中间节点，将依赖关系图中中间节点指向其他节点的有向边的数量，记为中间节点的依赖性；
两个工程子项目的项目结构依赖性的计算公式为：
Figure QLYQS_2
式中，/>
Figure QLYQS_3
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的项目结构依赖性，/>
Figure QLYQS_4
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的最短有向路径中中间节点的数量，/>
Figure QLYQS_5
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的最短有向路径中节点中第t个中间节点的依赖性。
5.根据权利要求1所述的用于施工过程的数字化管理方法，其特征在于，所述人员设备需求相似度的计算方法如下：
对于任意两个工程子项目，根据工程子项目结构数据中两个工程子项目的人员设备需求，将两个工程子项目包含的所有种人员设备记为人员设备需求集合，则两个工程子项目的人员设备需求相似度的计算公式为：
Figure QLYQS_6
式中，/>
Figure QLYQS_7
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的人员设备需求相似度，/>
Figure QLYQS_8
为第i个工程子项目和第j个工程子项目的人员设备需求集合中所包含的人员设备的种类数量，/>
Figure QLYQS_9
表示第i个工程子项目对第k种人员设备的需求量，/>
Figure QLYQS_10
表示第j个工程子项目对第k种人员设备的需求量，/>
Figure QLYQS_11
表示取绝对值。
6.根据权利要求1所述的用于施工过程的数字化管理方法，其特征在于，所述材料需求相似度的计算方法如下：
对于任意两个工程子项目，根据工程子项目结构数据中两个工程子项目的材料需求，将两个工程子项目包含的所有种材料需求记为材料需求集合，则两个工程子项目的材料需求相似度的计算公式为：
Figure QLYQS_12
式中，/>
Figure QLYQS_13
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的材料需求相似度，/>
Figure QLYQS_14
为第i个工程子项目和第j个工程子项目的材料需求集合中所包含的材料的种类数量，/>
Figure QLYQS_15
表示第i个工程子项目对第a种材料的需求量，/>
Figure QLYQS_16
表示第j个工程子项目对第a种材料的需求量，/>
Figure QLYQS_17
表示取绝对值。
7.根据权利要求1所述的用于施工过程的数字化管理方法，其特征在于，所述工期需求相似度的计算方法如下：
两个工程子项目的工期需求相似度的计算公式为：
Figure QLYQS_18
式中，/>
Figure QLYQS_19
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的工期需求相似度，/>
Figure QLYQS_20
表示第i个工程子项目的工期需求，/>
Figure QLYQS_21
表示第j个工程子项目的工期需求，/>
Figure QLYQS_22
表示取绝对值。
8.根据权利要求1所述的用于施工过程的数字化管理方法，其特征在于，所述根据两个工程子项目的工期需求相似度和项目结构依赖性获得第一权值，包括的具体步骤如下：
第一权值的计算公式为：
Figure QLYQS_23
式中，/>
Figure QLYQS_24
表示第一权值，/>
Figure QLYQS_25
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的工期需求相似度，/>
Figure QLYQS_26
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的项目结构依赖性。
9.根据权利要求1所述的用于施工过程的数字化管理方法，其特征在于，所述获得两个工程子项目的项目相似度，包括的具体步骤如下：
两个工程子项目的项目相似度的计算公式为：
Figure QLYQS_27
式中，/>
Figure QLYQS_28
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的项目相似度，/>
Figure QLYQS_29
表示第二权值，/>
Figure QLYQS_30
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的材料需求相似度，/>
Figure QLYQS_31
表示第一权值，/>
Figure QLYQS_32
表示第i个工程子项目和第j个工程子项目的人员设备需求相似度。
10.用于施工过程的数字化管理系统，其特征在于，包括需求数据存储端、施工计划端、需求数据管理端，所述需求数据存储端用于存储建筑工程的工程子项目结构数据，所述施工计划端实现如权利要求1到权利要求9的任意一项方法的步骤，将工程子项目划分为多个类别，所述数据管理端根据每个类别中的所有工程子项目的人员设备需求、材料需求、工期需求，对工程子项目进行管理。
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