CN116432291A - 一种基于ai的斜拉索桥梁设计辅助系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统及方法，其中系统包括：设计辅助需求识别模块，用于当用户在设计斜拉索桥梁时，识别用户是否有设计辅助的需求；设计进度获取模块，用于当为是时，获取用户在设计斜拉索桥梁时的设计进度；设计辅助方案确定模块，用于将设计进度输入至预设的斜拉索桥梁AI设计辅助模型中，确定设计辅助方案；设计辅助模块，用于基于设计辅助方案，对用户进行设计辅助。本发明的基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统及方法，当设计人员设计斜拉索桥梁时出现设计难题时，系统识别介入快速确定设计辅助方案并对用户进行斜拉索桥梁设计辅助，降低了人力成本，更提升了设计难题的解决效率以及斜拉索桥梁的整体设计效率。

Description

一种基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统及方法

技术领域

本发明涉及斜拉索桥梁设计技术领域，特别涉及一种基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统及方法。

背景技术

斜拉索桥梁是一种由索、塔、梁三种结构组成的复杂结构体系，具有美观性。出于其复杂性的特点、美观性的要求，负责斜拉索桥梁设计的设计人员在设计斜拉索桥梁时，存在设计难度，时常会出现设计难题。一般的，当设计人员设计斜拉索桥梁时出现设计难题时，多是组织多个设计人员进行设计难题如何解决的专项讨论，基于讨论结果对设计难题进行解决。但是，这样做一是人力成本较大，二是专项讨论的过程花费时间往往较长，导致设计难题的解决效率以及斜拉索桥梁的整体设计效率均较低。因此，亟需一种解决办法。

发明内容

本发明目的之一在于提供了一种基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统，当设计人员设计斜拉索桥梁出现设计难题时，系统识别介入快速，确定设计辅助方案并对用户进行斜拉索桥梁设计辅助，无需组织多个设计人员进行设计难题如何解决的专项讨论，降低了人力成本，更提升了设计难题的解决效率以及斜拉索桥梁的整体设计效率。

本发明提供了一种基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统，包括：

需求识别模块，用于当用户正在设计斜拉索桥梁时，识别用户是否有设计辅助的需求；

设计进度获取模块，用于当用户有设计辅助的需求时，获取用户的设计进度；

设计辅助方案确定模块，用于将设计进度输入至预设的斜拉索桥梁AI设计辅助模型中，确定设计辅助方案；

设计辅助模块，用于基于设计辅助方案，对用户进行斜拉索桥梁设计辅助。

优选的，需求识别模块识别用户是否有设计辅助的需求，包括：

获取用户最近预设的第一时间内产生的第一设计操作和对应操作时间；

基于操作时间，将第一设计操作设置于预设的时间轴线上的对应时间节点处；

基于设计操作簇标记规则，从时间轴线上标记多个设计操作簇，并统计设计操作簇的簇数目；

从预设的簇数目－匹配度数目阈值表中确定簇数目对应的匹配度数目阈值；

获取两两设计操作簇之间的匹配度；

统计大于等于预设的匹配度阈值的匹配度的匹配度数目；

当匹配度数目大于等于匹配度数目阈值时，获取并显示预设的设计辅助提示弹窗；

当用户基于设计辅助提示弹窗输入设计辅助请求时，确定用户有设计辅助的需求；

其中，设计操作簇标记规则包括：

设计操作簇中至少有两个第一设计操作；

设计操作簇中两两相邻的第一设计操作所处时间节点之间的节点距离小于等于预设的节点距离阈值；

设计操作簇中两两相邻的第一设计操作组成的设计操作对与预设关联设计操作对库中任一关联设计操作对匹配符合；

当一个设计操作簇在时间轴线上与其他设计操作簇之间的簇最小间隔距离均大于等于预设的间隔距离阈值时，舍去对应设计操作簇。

优选的，设计进度获取模块获取用户的设计进度，包括：

获取用户的设计辅助偏好；

从预设的特征提取规则库中确定设计辅助偏好对应的特征提取规则；

整合特征提取规则，获得特征提取模板；

获取用户设计斜拉索桥梁的设计文件；

基于特征提取模板，从设计文件中提取出设计文件特征，并作为设计进度；

其中，获取用户的设计辅助偏好，包括：

获取并显示预设的设计辅助偏好列表；

接收用户从设计辅助偏好列表中挑选的设计辅助偏好；

和/或，

获取用户使用设计辅助的使用历史；

基于使用历史，对用户进行设计辅助偏好分析，获得设计辅助偏好。

优选的，设计辅助模块基于设计辅助方案，对用户进行斜拉索桥梁设计辅助，包括：

解析设计辅助方案中的多个方案项；

识别用户认可的方案项，并作为目标方案项；

获取目标方案项执行时的最佳显示尺寸要求；

基于显示区域确定条件，在用户设计斜拉索桥梁的设计界面中确定满足最佳显示尺寸要求的显示区域；

将目标方案项映射进显示区域中，并执行目标方案项；

其中，显示区域确定条件包括：

显示区域与设计界面中的设计操作键栏之间的最小距离落在预设的第一距离区间内；

显示区域与设计界面中的设计主体区域之间的最小距离落在预设的第二距离区间内；

确定显示区域的中心点与设计主体区域的中心点之间的连线，确定设计界面中用户对应的预设的偏好位置上的边界线，连线的延长线与边界线之间的所呈夹角落在预设的夹角区间内；

其中，识别用户认可的方案项，包括：

生成并显示多个方案项的方案缩略表；

当用户从方案缩略表中选择方案项时，将选择的方案项作为用户认可的方案项；或，获取用户当前最近预设的第二时间内产生的第二设计操作，构建第二设计操作的第一操作描述向量，获取方案项的认可触发向量，当第一操作描述向量与认可触发向量之间的向量匹配度大于等于预设的匹配度阈值时，将对应的方案项作为用户认可的方案项；

其中，获取方案项的认可触发向量，包括：

获取方案项执行至前预设进度比例的执行过程；

解析执行过程中的多个过程项；

从预设的响应操作库中确定过程项对应的响应操作；

构建响应操作的第二操作描述向量，并作为认可触发向量。

优选的，基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统，还包括：

语音信息获取模块，用于获取用户设计斜拉索桥梁时产生的语音信息；

设计辅助指令确定模块，用于基于语音信息，确定设计辅助指令；

补充输入模块，用于将设计辅助指令补充输入至斜拉索桥梁AI设计辅助模型中。

优选的，设计辅助指令确定模块基于语音信息，确定设计辅助指令，包括：

基于语义分析技术，将语音信息转化成语义序列；

获取预设的有效语义库；

将语义序列中的第一语义与有效语义库中的第二语义进行匹配；

当匹配符合时，将匹配符合的第二语义作为第一目标语义，将匹配符合的第一语义作为第二目标语义，并获取第一目标语义对应的预设的有效类型，有效类型包括：直接有效和非直接有效；

当有效类型为直接有效时，从预设的设计辅助指令库中确定第一目标语义对应的设计辅助指令；

当有效类型为非直接有效时，获取用户当前最近预设的第三时间内产生的第三设计操作，并获取第一目标语义对应的预设的相关操作，确定第三设计操作中是否有任一相关操作，当为是时，从预设的设计辅助指令库中确定第一目标语义对应的设计辅助指令；或，获取第一目标语义对应的有效条件，确定语义序列是否满足有效条件，当为是时，从预设的设计辅助指令库中确定第一目标语义对应的设计辅助指令；

其中，有效条件包括：

语音序列中第二目标语义的预设有效方向上的有效范围内的第一语义与预设的有效确认语义匹配。

本发明还提供了基于AI的斜拉索桥梁设计辅助方法，包括：

步骤S1：当用户正在设计斜拉索桥梁时，识别用户是否有设计辅助的需求；

步骤S2：当用户有设计辅助的需求时，获取用户的设计进度；

步骤S3：将设计进度输入至预设的斜拉索桥梁AI设计辅助模型中，确定设计辅助方案；

步骤S4：基于设计辅助方案，对用户进行斜拉索桥梁设计辅助。

优选的，步骤S1中，识别用户是否有设计辅助的需求，包括：

获取用户最近预设的第一时间内产生的第一设计操作和对应操作时间；

基于操作时间，将第一设计操作设置于预设的时间轴线上的对应时间节点处；

基于设计操作簇标记规则，从时间轴线上标记多个设计操作簇，并统计设计操作簇的簇数目；

从预设的簇数目－匹配度数目阈值表中确定簇数目对应的匹配度数目阈值；

获取两两设计操作簇之间的匹配度；

统计大于等于预设的匹配度阈值的匹配度的匹配度数目；

当匹配度数目大于等于匹配度数目阈值时，获取并显示预设的设计辅助提示弹窗；

当用户基于设计辅助提示弹窗输入设计辅助请求时，确定用户有设计辅助的需求；

其中，设计操作簇标记规则包括：

设计操作簇中至少有两个第一设计操作；

设计操作簇中两两相邻的第一设计操作所处时间节点之间的节点距离小于等于预设的节点距离阈值；

设计操作簇中两两相邻的第一设计操作组成的设计操作对与预设关联设计操作对库中任一关联设计操作对匹配符合；

当一个设计操作簇在时间轴线上与其他设计操作簇之间的簇最小间隔距离均大于等于预设的间隔距离阈值时，舍去对应设计操作簇。

优选的，步骤S2中，获取用户的设计进度，包括：

获取用户的设计辅助偏好；

从预设的特征提取规则库中确定设计辅助偏好对应的特征提取规则；

整合特征提取规则，获得特征提取模板；

获取用户设计斜拉索桥梁的设计文件；

基于特征提取模板，从设计文件中提取出设计文件特征，并作为设计进度；

其中，获取用户的设计辅助偏好，包括：

获取并显示预设的设计辅助偏好列表；

接收用户从设计辅助偏好列表中挑选的设计辅助偏好；

和/或，

获取用户使用设计辅助的使用历史；

基于使用历史，对用户进行设计辅助偏好分析，获得设计辅助偏好。

优选的，步骤S4：基于设计辅助方案，对用户进行斜拉索桥梁设计辅助，包括：

解析设计辅助方案中的多个方案项；

识别用户认可的方案项，并作为目标方案项；

获取目标方案项执行时的最佳显示尺寸要求；

基于显示区域确定条件，在用户设计斜拉索桥梁的设计界面中确定满足最佳显示尺寸要求的显示区域；

将目标方案项映射进显示区域中，并执行目标方案项；

其中，显示区域确定条件包括：

显示区域与设计界面中的设计操作键栏之间的最小距离落在预设的第一距离区间内；

显示区域与设计界面中的设计主体区域之间的最小距离落在预设的第二距离区间内；

确定显示区域的中心点与设计主体区域的中心点之间的连线，确定设计界面中用户对应的预设的偏好位置上的边界线，连线的延长线与边界线之间的所呈夹角落在预设的夹角区间内；

其中，识别用户认可的方案项，包括：

生成并显示多个方案项的方案缩略表；

当用户从方案缩略表中选择方案项时，将选择的方案项作为用户认可的方案项；或，获取用户当前最近预设的第二时间内产生的第二设计操作，构建第二设计操作的第一操作描述向量，获取方案项的认可触发向量，当第一操作描述向量与认可触发向量之间的向量匹配度大于等于预设的匹配度阈值时，将对应的方案项作为用户认可的方案项；

其中，获取方案项的认可触发向量，包括：

获取方案项执行至前预设进度比例的执行过程；

解析执行过程中的多个过程项；

从预设的响应操作库中确定过程项对应的响应操作；

构建响应操作的第二操作描述向量，并作为认可触发向量。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统的示意图；

图2为本发明实施例中一种基于AI的斜拉索桥梁设计辅助方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明一实施例提供了一种基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统，包括：

需求识别模块1，用于当用户正在设计斜拉索桥梁时，识别用户是否有设计辅助的需求；

设计进度获取模块2，用于当用户有设计辅助的需求时，获取用户的设计进度；其中，设计进度包括：用户当前设计的斜拉索桥梁的设计文件信息，例如：斜拉索桥梁设计部位、设计部位的设计参数等；

设计辅助方案确定模块3，用于将设计进度输入至预设的斜拉索桥梁AI设计辅助模型中，确定设计辅助方案；其中，斜拉索桥梁AI设计辅助模型为利用大量的斜拉索桥梁设计案例(历史上已建成的斜拉索桥梁的设计文件等)、斜拉索桥梁设计经验(经验可与斜拉索桥梁设计专家对接获取等)等对神经网络模型进行训练至收敛的人工智能模型，其可以基于斜拉索桥梁设计案例、斜拉索桥梁设计经验等根据设计进度确定辅助用户进行后续斜拉索桥梁设计的设计辅助方案，例如：设计进度为设计桥梁索结构及桥梁索结构的参数，设计辅助方案则为调取与桥梁索结构的参数类似的其他已建成斜拉索桥梁的桥梁索结构设计案例供用户参考；

设计辅助模块4，用于基于设计辅助方案，对用户进行斜拉索桥梁设计辅助。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

当用户设计辅助的需求(多为出现设计难题)时，系统获取用户的设计进度，输入斜拉索桥梁AI设计辅助模型，由斜拉索桥梁AI设计辅助模型确定设计辅助方案，基于设计辅助方案，对用户进行斜拉索桥梁设计辅助。当设计人员设计斜拉索桥梁时出现设计难题时，系统识别介入快速确定设计辅助方案并对用户进行斜拉索桥梁设计辅助，无需组织多个设计人员进行设计难题如何解决的专项讨论，降低了人力成本，更提升了设计难题的解决效率以及斜拉索桥梁的整体设计效率。

在一个实施例中，需求识别模块1识别用户是否有设计辅助的需求，包括：

获取用户最近预设的第一时间内产生的第一设计操作和对应操作时间；其中，第一设计操作为用户在设计斜拉索桥梁时使用的设计软件中产生的操作，设计软件有，例如：AutoCAD Civil 3D等；

基于操作时间，将第一设计操作设置于预设的时间轴线上的对应时间节点处；

基于设计操作簇标记规则，从时间轴线上标记多个设计操作簇，并统计设计操作簇的簇数目；

从预设的簇数目－匹配度数目阈值表中确定簇数目对应的匹配度数目阈值；其中，簇数目－匹配度数目阈值表中有不同簇数目对应的匹配度数目阈值，簇数目越多，扫描用户最近第一视角内产生的第一设计操作越多，第一设计操作能够反应用户进行重复设计的要求越高，则匹配度数目阈值越大；

获取两两设计操作簇之间的匹配度；

统计大于等于预设的匹配度阈值的匹配度的匹配度数目；

当匹配度数目大于等于匹配度数目阈值时，获取并显示预设的设计辅助提示弹窗；其中，设计辅助提示弹窗中有“即将进入设计辅助模型”字样和“确认”和“不需要”选择按钮；

当用户基于设计辅助提示弹窗输入设计辅助请求时，确定用户有设计辅助的需求；

其中，设计操作簇标记规则包括：

设计操作簇中至少有两个第一设计操作；

设计操作簇中两两相邻的第一设计操作所处时间节点之间的节点距离小于等于预设的节点距离阈值；

设计操作簇中两两相邻的第一设计操作组成的设计操作对与预设关联设计操作对库中任一关联设计操作对匹配符合；其中，关联设计操作对为在设计软件中设计斜拉索桥梁时符合正常操作逻辑的一对设计操作，例如：设置接线点－连接接线点等；满足这一条件时，使得设计操作簇是用户正常进行设计操作时产生，非无关操作；

当一个设计操作簇在时间轴线上与其他设计操作簇之间的簇最小间隔距离均大于等于预设的间隔距离阈值时，舍去对应设计操作簇。其中，满足这一条件时，使得设计操作簇更可能是用户进行重复设计时产生，舍去的设计操作簇一般多在两端。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

一般的，当用户在设计斜拉索桥梁时出现设计难题时，会不停地进行设计删改，即重复设计。因此，本发明实施例将最近第一时间内产生的第一设计操作在时间轴线上转换成设计操作簇，当设计操作簇之间的匹配度满足要求时，则确定用户在进行重复设计，即有设计辅助的需求。无需时刻确定用户是否需要进行设计辅助，减少了设计辅助资源，提升了设计辅助效率。引入簇数目－匹配度数目阈值表，提升了对设计操作簇之间的匹配度的要求的精准性。另外，引入设计操作簇标记规则，最大限度标记出可能是用户进行重复设计时产生设计操作簇，提升了用户是否有设计辅助需求识别的精准性，也进一步提升设计辅助效率。

在一个实施例中，设计进度获取模块2获取用户的设计进度，包括：

获取用户的设计辅助偏好；其中，设计辅助偏好为用户更希望系统对自己进行哪方面的设计辅助，例如：美观性方面设计辅助等；

从预设的特征提取规则库中确定设计辅助偏好对应的特征提取规则；其中，特征提取规则为从设计文件中提取出符合设计辅助偏好的设计辅助依据的规则，例如：设计辅助偏好为美观性方面设计辅助，则特征提取规则则提取斜拉索桥梁的锁、塔等的外形信息；

整合特征提取规则，获得特征提取模板；

获取用户设计斜拉索桥梁的设计文件；

基于特征提取模板，从设计文件中提取出设计文件特征，并作为设计进度；

其中，获取用户的设计辅助偏好，包括：

获取并显示预设的设计辅助偏好列表；

接收用户从设计辅助偏好列表中挑选的设计辅助偏好；

和/或，

获取用户使用设计辅助的使用历史；其中，使用历史为用户历史上使用设计辅助采取哪些设计辅助方案的历史；

基于使用历史，对用户进行设计辅助偏好分析，获得设计辅助偏好。其中，基于使用历史分析设计辅助偏好时，则分析用户经常采取的设计辅助方案是对用户进行哪方面的设计辅助。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

一般的，斜拉索桥梁的设计师不希望系统对自己进行全方面的设计辅助，会产生冗余问题，因此，本发明引入设计辅助偏好，基于设计辅助偏好对应的特征提取规则制作特征提取模板，使得从设计文件中提取出的设计进度输入至斜拉索桥梁AI设计辅助模型后输出的设计辅助方案符合用户的设计辅助偏好，更加人性化，且十分具有适用性。

在一个实施例中，设计辅助模块4基于设计辅助方案，对用户进行斜拉索桥梁设计辅助，包括：

解析设计辅助方案中的多个方案项；

识别用户认可的方案项，并作为目标方案项；

获取目标方案项执行时的最佳显示尺寸要求；其中，最佳显示尺寸要求为目标方案项执行时供用户清晰、全面查看到的显示画面的尺寸；

基于显示区域确定条件，在用户设计斜拉索桥梁的设计界面中确定满足最佳显示尺寸要求的显示区域；

将目标方案项映射进显示区域中，并执行目标方案项；

其中，显示区域确定条件包括：

显示区域与设计界面中的设计操作键栏之间的最小距离落在预设的第一距离区间内；其中，满足这一条件时，使得显示区域在显示目标方案项执行时的画面不影响用户操作设计操作键栏；

显示区域与设计界面中的设计主体区域之间的最小距离落在预设的第二距离区间内；其中，设计主体区域为设计界面中桥梁区域；满足这一条件时，使得显示区域在显示目标方案项执行时的画面靠近设计主题，便于用户参考；

确定显示区域的中心点与设计主体区域的中心点之间的连线，确定设计界面中用户对应的预设的偏好位置上的边界线，连线的延长线与边界线之间的所呈夹角落在预设的夹角区间内；其中，预设的偏好位置为上下、左右，用户若希望自己在设计斜拉索桥梁时，能够左右查看显示区域，则设置偏好位置为上下，相反的，设置为左右；夹角区间为0至45度；

其中，识别用户认可的方案项，包括：

生成并显示多个方案项的方案缩略表；其中，方案缩略表中有各个方案项的缩略内容；

当用户从方案缩略表中选择方案项时，将选择的方案项作为用户认可的方案项；或，获取用户当前最近预设的第二时间内产生的第二设计操作，构建第二设计操作的第一操作描述向量，获取方案项的认可触发向量，当第一操作描述向量与认可触发向量之间的向量匹配度大于等于预设的匹配度阈值时，将对应的方案项作为用户认可的方案项；

其中，获取方案项的认可触发向量，包括：

获取方案项执行至前预设进度比例的执行过程；其中，预设进度比例为，例如：5％；

解析执行过程中的多个过程项；

从预设的响应操作库中确定过程项对应的响应操作；其中，响应操作为反应用户采取过程项的辅助而产生的操作，例如：过程项为推荐改桥墩外形为方形，则响应操作为改桥墩外形为方形；

构建响应操作的第二操作描述向量，并作为认可触发向量。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

正常时，在基于设计辅助方案对用户进行斜拉索桥梁设计辅助时，需要将显示目标方案项执行时的画面放在一旁，边参考边设计，但是，设计界面有限，用户还不时地需要对设计主体进行拖拽、放大缩小等，因此，显示目标方案项执行时的画面的显示区域需要用户根据需要不停地调整，比较繁琐，也不够人性化。因此，本发明实施例引入显示区域确定条件，基于显示区域确定条件在设计界面中挑选最适宜的显示区域，供显示目标方案项执行时的画面，无需用户自行调整，提升了便捷性，也更加人性化，此外，显示区域确定条件可以充分保证显示区域的适宜性。另外，在识别用户认可的方案项时，提供两种方式，提升了识别用户认可的方案项的适用性和全面性。

在一个实施例中，基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统，还包括：

语音信息获取模块，用于获取用户设计斜拉索桥梁时产生的语音信息；

设计辅助指令确定模块，用于基于语音信息，确定设计辅助指令；

补充输入模块，用于将设计辅助指令补充输入至斜拉索桥梁AI设计辅助模型中。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

用户在设计斜拉索桥梁时，会口述一些想法，想法中可能会包含设计难题等等，因此，可以获取用户设计斜拉索桥梁时产生的语音信息，基于语音信息确定设计辅助指令，补充输入至斜拉索桥梁AI设计辅助模型中，斜拉索桥梁AI设计辅助模型则会重新生成设计辅助方案，具体的，例如：设计辅助指令为“想参考一下近3年城市内的异性斜拉索桥梁设计案例”，则斜拉索桥梁AI设计辅助模型会调取近3年城市内的异性斜拉索桥梁设计案例，供用户参考。提升了对用户进行斜拉索桥梁设计辅助的全面性。

在一个实施例中，设计辅助指令确定模块基于语音信息，确定设计辅助指令，包括：

基于语义分析技术，将语音信息转化成语义序列；其中，语音信息为按时序排列的语音，基于语义分析技术将一个个语音转成语义时，再按原时序进行排列，获得语义序列；

获取预设的有效语义库；

将语义序列中的第一语义与有效语义库中的第二语义进行匹配；其中，第二语义为反应用户有设计辅助需求的语义，例如：“想参考一下近3年城市内的异性斜拉索桥梁设计案例”等；

当匹配符合时，将匹配符合的第二语义作为第一目标语义，将匹配符合的第一语义作为第二目标语义，并获取第一目标语义对应的预设的有效类型，有效类型包括：直接有效和非直接有效；其中，直接有效为能够直接反应用户有设计辅助需求的语义，例如：“想参考一下近3年城市内的异性斜拉索桥梁设计案例”，非直接有效为不能够直接反应用户有设计辅助需求的语义，例如：“桥塔的形状有点奇怪”；

当有效类型为直接有效时，从预设的设计辅助指令库中确定第一目标语义对应的设计辅助指令；其中，设计辅助指令库中有不同第一目标语义对应的设计辅助指令，例如：第一目标语义为“想参考一下近3年城市内的异性斜拉索桥梁设计案例”，则设计辅助指令为调取近3年城市内的异性斜拉索桥梁设计案例；

当有效类型为非直接有效时，获取用户当前最近预设的第三时间内产生的第三设计操作，并获取第一目标语义对应的预设的相关操作，确定第三设计操作中是否有任一相关操作，当为是时，从预设的设计辅助指令库中确定第一目标语义对应的设计辅助指令；或，获取第一目标语义对应的有效条件，确定语义序列是否满足有效条件，当为是时，从预设的设计辅助指令库中确定第一目标语义对应的设计辅助指令；其中，相关操作为与第一目标语义相关的设计操作，例如：第一目标语义为“桥塔的形状有点奇怪”，相关操作为设计桥塔之类的操作，当第三设计操作中有相关操作时，说明的确是需要设计辅助；

其中，有效条件包括：

语音序列中第二目标语义的预设有效方向上的有效范围内的第一语义与预设的有效确认语义匹配。其中，预设有效方向为前、后，有效范围为例如3个语义内；具体的，例如：预设有效方向为后、有效范围为3个语义内、有效确认语义为“桥塔的形状得再优化下”，若第二目标语义后3个语义内的第一语义与有效确认语义匹配，说明用户的确是需要桥塔形状设计方面的辅助。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

基于语音信息确定设计辅助指令时，引入有效语义库，从语义序列中筛选出反应用户可能有设计辅助需求的语义，根据有效类型的不同，分别进行一系列设计辅助指令的确定，提升了设计辅助指令确定的全面性。重要的是，当有效类型为非直接有效时，提供两种方式来确定设计辅助指令，确定用户的真实想法是否需要设计辅助，特别适用于用户设计斜拉索桥梁的实际场景，提升了设计辅助指令确定的精准性。

本发明实施例提供了基于AI的斜拉索桥梁设计辅助方法，包括：

步骤S1：当用户正在设计斜拉索桥梁时，识别用户是否有设计辅助的需求；

步骤S2：当用户有设计辅助的需求时，获取用户的设计进度；

步骤S3：将设计进度输入至预设的斜拉索桥梁AI设计辅助模型中，确定设计辅助方案；

步骤S4：基于设计辅助方案，对用户进行斜拉索桥梁设计辅助。

在一个实施例中，步骤S1中，识别用户是否有设计辅助的需求，包括：

获取用户最近预设的第一时间内产生的第一设计操作和对应操作时间；

基于操作时间，将第一设计操作设置于预设的时间轴线上的对应时间节点处；

基于设计操作簇标记规则，从时间轴线上标记多个设计操作簇，并统计设计操作簇的簇数目；

从预设的簇数目－匹配度数目阈值表中确定簇数目对应的匹配度数目阈值；

获取两两设计操作簇之间的匹配度；

统计大于等于预设的匹配度阈值的匹配度的匹配度数目；

当匹配度数目大于等于匹配度数目阈值时，获取并显示预设的设计辅助提示弹窗；

当用户基于设计辅助提示弹窗输入设计辅助请求时，确定用户有设计辅助的需求；

其中，设计操作簇标记规则包括：

设计操作簇中至少有两个第一设计操作；

设计操作簇中两两相邻的第一设计操作所处时间节点之间的节点距离小于等于预设的节点距离阈值；

设计操作簇中两两相邻的第一设计操作组成的设计操作对与预设关联设计操作对库中任一关联设计操作对匹配符合；

当一个设计操作簇在时间轴线上与其他设计操作簇之间的簇最小间隔距离均大于等于预设的间隔距离阈值时，舍去对应设计操作簇。

在一个实施例中，步骤S2中，获取用户的设计进度，包括：

获取用户的设计辅助偏好；

从预设的特征提取规则库中确定设计辅助偏好对应的特征提取规则；

整合特征提取规则，获得特征提取模板；

获取用户设计斜拉索桥梁的设计文件；

基于特征提取模板，从设计文件中提取出设计文件特征，并作为设计进度；

其中，获取用户的设计辅助偏好，包括：

获取并显示预设的设计辅助偏好列表；

接收用户从设计辅助偏好列表中挑选的设计辅助偏好；

和/或，

获取用户使用设计辅助的使用历史；

基于使用历史，对用户进行设计辅助偏好分析，获得设计辅助偏好。

在一个实施例中，步骤S4：基于设计辅助方案，对用户进行斜拉索桥梁设计辅助，包括：

解析设计辅助方案中的多个方案项；

识别用户认可的方案项，并作为目标方案项；

获取目标方案项执行时的最佳显示尺寸要求；

基于显示区域确定条件，在用户设计斜拉索桥梁的设计界面中确定满足最佳显示尺寸要求的显示区域；

将目标方案项映射进显示区域中，并执行目标方案项；

其中，显示区域确定条件包括：

显示区域与设计界面中的设计操作键栏之间的最小距离落在预设的第一距离区间内；

显示区域与设计界面中的设计主体区域之间的最小距离落在预设的第二距离区间内；

确定显示区域的中心点与设计主体区域的中心点之间的连线，确定设计界面中用户对应的预设的偏好位置上的边界线，连线的延长线与边界线之间的所呈夹角落在预设的夹角区间内；

其中，识别用户认可的方案项，包括：

生成并显示多个方案项的方案缩略表；

当用户从方案缩略表中选择方案项时，将选择的方案项作为用户认可的方案项；或，获取用户当前最近预设的第二时间内产生的第二设计操作，构建第二设计操作的第一操作描述向量，获取方案项的认可触发向量，当第一操作描述向量与认可触发向量之间的向量匹配度大于等于预设的匹配度阈值时，将对应的方案项作为用户认可的方案项；

其中，获取方案项的认可触发向量，包括：

获取方案项执行至前预设进度比例的执行过程；

解析执行过程中的多个过程项；

从预设的响应操作库中确定过程项对应的响应操作；

构建响应操作的第二操作描述向量，并作为认可触发向量。

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

Claims (10)

1.一种基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统，其特征在于，包括：

需求识别模块，用于当用户正在设计斜拉索桥梁时，识别用户是否有设计辅助的需求；

设计进度获取模块，用于当用户有设计辅助的需求时，获取用户的设计进度；

设计辅助方案确定模块，用于将所述设计进度输入至预设的斜拉索桥梁AI设计辅助模型中，确定设计辅助方案；

设计辅助模块，用于基于所述设计辅助方案，对用户进行斜拉索桥梁设计辅助。

2.如权利要求1所述的基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统，其特征在于，所述需求识别模块识别用户是否有设计辅助的需求，包括：

获取用户最近预设的第一时间内产生的第一设计操作和对应操作时间；

基于所述操作时间，将所述第一设计操作设置于预设的时间轴线上的对应时间节点处；

基于设计操作簇标记规则，从所述时间轴线上标记多个设计操作簇，并统计所述设计操作簇的簇数目；

从预设的簇数目－匹配度数目阈值表中确定所述簇数目对应的匹配度数目阈值；

获取两两所述设计操作簇之间的匹配度；

统计大于等于预设的匹配度阈值的所述匹配度的匹配度数目；

当所述匹配度数目大于等于所述匹配度数目阈值时，获取并显示预设的设计辅助提示弹窗；

当用户基于所述设计辅助提示弹窗输入设计辅助请求时，确定用户有设计辅助的需求；

其中，所述设计操作簇标记规则包括：

所述设计操作簇中至少有两个所述第一设计操作；

所述设计操作簇中两两相邻的所述第一设计操作所处时间节点之间的节点距离小于等于预设的节点距离阈值；

所述设计操作簇中两两相邻的所述第一设计操作组成的设计操作对与预设关联设计操作对库中任一关联设计操作对匹配符合；

当一个所述设计操作簇在所述时间轴线上与其他设计操作簇之间的簇最小间隔距离均大于等于预设的间隔距离阈值时，舍去对应所述设计操作簇。

3.如权利要求1所述的基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统，其特征在于，所述设计进度获取模块获取用户的设计进度，包括：

获取用户的设计辅助偏好；

从预设的特征提取规则库中确定所述设计辅助偏好对应的特征提取规则；

整合所述特征提取规则，获得所述特征提取模板；

获取用户设计斜拉索桥梁的设计文件；

基于所述特征提取模板，从所述设计文件中提取出设计文件特征，并作为所述设计进度；

其中，获取用户的设计辅助偏好，包括：

获取并显示预设的设计辅助偏好列表；

接收用户从所述设计辅助偏好列表中挑选的所述设计辅助偏好；

和/或，

获取用户使用设计辅助的使用历史；

基于所述使用历史，对用户进行设计辅助偏好分析，获得所述设计辅助偏好。

4.如权利要求1所述的基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统，其特征在于，所述设计辅助模块基于所述设计辅助方案，对用户进行斜拉索桥梁设计辅助，包括：

解析所述设计辅助方案中的多个方案项；

识别用户认可的所述方案项，并作为目标方案项；

获取所述目标方案项执行时的最佳显示尺寸要求；

基于显示区域确定条件，在用户设计斜拉索桥梁的设计界面中确定满足所述最佳显示尺寸要求的显示区域；

将所述目标方案项映射进所述显示区域中，并执行所述目标方案项；

其中，所述显示区域确定条件包括：

所述显示区域与所述设计界面中的设计操作键栏之间的最小距离落在预设的第一距离区间内；

所述显示区域与所述设计界面中的设计主体区域之间的最小距离落在预设的第二距离区间内；

确定显示区域的中心点与所述设计主体区域的中心点之间的连线，确定所述设计界面中用户对应的预设的偏好位置上的边界线，所述连线的延长线与所述边界线之间的所呈夹角落在预设的夹角区间内；

其中，识别用户认可的所述方案项，包括：

生成并显示多个方案项的方案缩略表；

当用户从方案缩略表中选择所述方案项时，将选择的所述方案项作为用户认可的所述方案项；或，获取用户当前最近预设的第二时间内产生的第二设计操作，构建所述第二设计操作的第一操作描述向量，获取所述方案项的认可触发向量，当所述第一操作描述向量与所述认可触发向量之间的向量匹配度大于等于预设的匹配度阈值时，将对应的所述方案项作为用户认可的所述方案项；

其中，获取所述方案项的认可触发向量，包括：

获取所述方案项执行至前预设进度比例的执行过程；

解析所述执行过程中的多个过程项；

从预设的响应操作库中确定所述过程项对应的响应操作；

构建所述响应操作的第二操作描述向量，并作为所述认可触发向量。

5.如权利要求1所述的基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统，其特征在于，还包括：

语音信息获取模块，用于获取用户设计斜拉索桥梁时产生的语音信息；

设计辅助指令确定模块，用于基于所述语音信息，确定设计辅助指令；

补充输入模块，用于将所述设计辅助指令补充输入至所述斜拉索桥梁AI设计辅助模型中。

6.如权利要求5所述的基于AI的斜拉索桥梁设计辅助系统，其特征在于，所述设计辅助指令确定模块基于所述语音信息，确定设计辅助指令，包括：

基于语义分析技术，将所述语音信息转化成语义序列；

获取预设的有效语义库；

将所述语义序列中的第一语义与所述有效语义库中的第二语义进行匹配；

当匹配符合时，将匹配符合的所述第二语义作为第一目标语义，将匹配符合的所述第一语义作为第二目标语义，并获取所述第一目标语义对应的预设的有效类型，所述有效类型包括：直接有效和非直接有效；

当所述有效类型为直接有效时，从预设的设计辅助指令库中确定所述第一目标语义对应的所述设计辅助指令；

当所述有效类型为非直接有效时，获取用户当前最近预设的第三时间内产生的第三设计操作，并获取所述第一目标语义对应的预设的相关操作，确定所述第三设计操作中是否有任一所述相关操作，当为是时，从预设的设计辅助指令库中确定所述第一目标语义对应的所述设计辅助指令；或，获取所述第一目标语义对应的有效条件，确定所述语义序列是否满足所述有效条件，当为是时，从预设的设计辅助指令库中确定所述第一目标语义对应的所述设计辅助指令；

其中，所述有效条件包括：

所述语音序列中所述第二目标语义的预设有效方向上的有效范围内的所述第一语义与预设的有效确认语义匹配。

7.基于AI的斜拉索桥梁设计辅助方法，其特征在于，包括：

步骤S1：当用户正在设计斜拉索桥梁时，识别用户是否有设计辅助的需求；

步骤S2：当用户有设计辅助的需求时，获取用户的设计进度；

步骤S3：将所述设计进度输入至预设的斜拉索桥梁AI设计辅助模型中，确定设计辅助方案；

步骤S4：基于所述设计辅助方案，对用户进行斜拉索桥梁设计辅助。

8.如权利要求7所述的基于AI的斜拉索桥梁设计辅助方法，其特征在于，所述步骤S1中，识别用户是否有设计辅助的需求，包括：

获取用户最近预设的第一时间内产生的第一设计操作和对应操作时间；

基于所述操作时间，将所述第一设计操作设置于预设的时间轴线上的对应时间节点处；

基于设计操作簇标记规则，从所述时间轴线上标记多个设计操作簇，并统计所述设计操作簇的簇数目；

从预设的簇数目－匹配度数目阈值表中确定所述簇数目对应的匹配度数目阈值；

获取两两所述设计操作簇之间的匹配度；

统计大于等于预设的匹配度阈值的所述匹配度的匹配度数目；

当所述匹配度数目大于等于所述匹配度数目阈值时，获取并显示预设的设计辅助提示弹窗；

当用户基于所述设计辅助提示弹窗输入设计辅助请求时，确定用户有设计辅助的需求；

其中，所述设计操作簇标记规则包括：

所述设计操作簇中至少有两个所述第一设计操作；

所述设计操作簇中两两相邻的所述第一设计操作所处时间节点之间的节点距离小于等于预设的节点距离阈值；

所述设计操作簇中两两相邻的所述第一设计操作组成的设计操作对与预设关联设计操作对库中任一关联设计操作对匹配符合；

当一个所述设计操作簇在所述时间轴线上与其他设计操作簇之间的簇最小间隔距离均大于等于预设的间隔距离阈值时，舍去对应所述设计操作簇。

9.如权利要求7所述的基于AI的斜拉索桥梁设计辅助方法，其特征在于，所述步骤S2中，获取用户的设计进度，包括：

获取用户的设计辅助偏好；

从预设的特征提取规则库中确定所述设计辅助偏好对应的特征提取规则；

整合所述特征提取规则，获得所述特征提取模板；

获取用户设计斜拉索桥梁的设计文件；

基于所述特征提取模板，从所述设计文件中提取出设计文件特征，并作为所述设计进度；

其中，获取用户的设计辅助偏好，包括：

获取并显示预设的设计辅助偏好列表；

接收用户从所述设计辅助偏好列表中挑选的所述设计辅助偏好；

和/或，

获取用户使用设计辅助的使用历史；

基于所述使用历史，对用户进行设计辅助偏好分析，获得所述设计辅助偏好。

10.如权利要求7所述的基于AI的斜拉索桥梁设计辅助方法，其特征在于，所述步骤S4：基于所述设计辅助方案，对用户进行斜拉索桥梁设计辅助，包括：

解析所述设计辅助方案中的多个方案项；

识别用户认可的所述方案项，并作为目标方案项；

获取所述目标方案项执行时的最佳显示尺寸要求；

基于显示区域确定条件，在用户设计斜拉索桥梁的设计界面中确定满足所述最佳显示尺寸要求的显示区域；

将所述目标方案项映射进所述显示区域中，并执行所述目标方案项；

其中，所述显示区域确定条件包括：

所述显示区域与所述设计界面中的设计操作键栏之间的最小距离落在预设的第一距离区间内；

所述显示区域与所述设计界面中的设计主体区域之间的最小距离落在预设的第二距离区间内；

确定显示区域的中心点与所述设计主体区域的中心点之间的连线，确定所述设计界面中用户对应的预设的偏好位置上的边界线，所述连线的延长线与所述边界线之间的所呈夹角落在预设的夹角区间内；

其中，识别用户认可的所述方案项，包括：

生成并显示多个方案项的方案缩略表；

当用户从方案缩略表中选择所述方案项时，将选择的所述方案项作为用户认可的所述方案项；或，获取用户当前最近预设的第二时间内产生的第二设计操作，构建所述第二设计操作的第一操作描述向量，获取所述方案项的认可触发向量，当所述第一操作描述向量与所述认可触发向量之间的向量匹配度大于等于预设的匹配度阈值时，将对应的所述方案项作为用户认可的所述方案项；

其中，获取所述方案项的认可触发向量，包括：

获取所述方案项执行至前预设进度比例的执行过程；

解析所述执行过程中的多个过程项；

从预设的响应操作库中确定所述过程项对应的响应操作；

构建所述响应操作的第二操作描述向量，并作为所述认可触发向量。

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