一种基于BIM的建筑方案工程管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于BIM的建筑方案工程管理系统包括方案制定模块和动态规划模块，方案制定模块与动态规划模块的端口之间连接有最优处理模块；方案制定模块包括BIM工程单元和WBS任务节点分配单元，WBS任务节点分配单元输出连接有动态工程量管理单元；动态规划模块包括资源管理数据库，资源管理数据库的数据读写端连接有成本实施跟踪单元，成本实施跟踪单元输入端连接有方案实施单元；最优处理模块包括风险评估单元和阶段统计单元，阶段统计单元的数据输出端连接有工程优化单元；本发明专利技术实现了对大型建筑工程的全数字化处理，可以方便地进行任务调度安排和工程造价统计，并且还可以根据实施情况进行动态优化处理，实现工程最优化。

A construction project management system based on BIM

The invention discloses a BIM-based architectural scheme engineering management system, which comprises a scheme-making module and a dynamic programming module. The port of the scheme-making module and the dynamic programming module is connected with an optimal processing module; the scheme-making module comprises a BIM engineering unit, a WBS task node allocation unit, and a WBS task node allocation unit. Dynamic planning module includes resource management database, data read-write end of resource management database is connected with cost implementation tracking unit, and input end of cost implementation tracking unit is connected with scheme implementation unit. The data output end of the stage statistics unit is connected with the engineering optimization unit; the invention realizes the full digital processing of large-scale construction projects, can conveniently carry out task scheduling arrangement and project cost statistics, and can also dynamically optimize the processing according to the implementation situation to achieve engineering optimization.

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的建筑方案工程管理系统
本专利技术涉及工程管理领域，具体为一种基于BIM的建筑方案工程管理系统。
技术介绍
建筑行业的每年的生产产值是我国每年GDP创收的重要组成部分之一，并与国民生活的各方各面都息息相关，与此同时建筑行业也为我国现代化的建设进程奠定了重要的基础。通过近几十年来的发展，我国建筑行业的信息化管理体制虽然已经取得了长远的进步，但是相比于欧美发达国家以及香港、韩国等亚太地区国家还有一定的差距。当前，在我国建筑工程项目施工管理中施工计划的定制与构成缺乏动态管理基础，工程项目资源的配置并没有在时间上落实。由于缺少时间维度，传统的施工管理机制往往针对于工程项目的整体管理，导致工程成本与资源数据的配置与任务脱节。工程成本依据全过程的资源进行数据汇总，项目管理人员无法在施工过程中实时、快速的进行项目数据的计算，进度的实际值与基准值的连续对比遭遇瓶颈，致使施工阶段难以进行动态化、精细化的管理。BIM是一种数字信息的应用，是可以用于设计、建造和管理的一种数字化管理方法并不是将数字信息简单的进行汇集，并且是可以使建筑工程在其整体进程中明显提高效率、大量降低风险概率的方法以支持建筑工程的集成管理环境。例如，申请公开号为107464064A，专利名称为的一种基于BIM网络技术的建筑工程管理系统平台，包括BIM数据库、客户端、数据采集器、数据转换器、中央处理器、BIM建筑信息模块和存储器，BIM数据库的输出端信号连接于客户端的输入端，客户端的输出端信号连接于数据采集器的输入端，数据采集器的输出端信号连接于数据转换器的输入端，数据转换器的输出端信号连接于中央处理器的输入端，中央处理器的输出端分别连接存储器和BIM建筑信息模块。该专利技术提供的一种基于BIM网络技术的建筑工程管理系统平台，通过施工模拟，可以增加项目参与各方对工程内容及完成工程保证措施的了解。施工过程的可视化，使BIM成为一个便于施工参与各方交流的沟通平台，但是该专利技术存在以下缺陷：(1)该系统虽然可以通过可视化和工程模拟便于各方交流沟通，但是并不具备自动数字化任务分配处理的功能；(2)该系统不具备自动规划和优化处理功能，不能够对工程实时方案进行自动调整，也不能对资源进行动态规划分配。
技术实现思路
为了克服现有技术方案的不足，本专利技术提供一种基于BIM的建筑方案工程管理系统，能有效的解决
技术介绍
提出的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于BIM的建筑方案工程管理系统，包括用于制定施工计划的方案制定模块和用于进施工安排的动态规划模块，所述方案制定模块与动态规划模块的数据反馈交互端口之间连接有用于进行方案优化的最优处理模块；所述方案制定模块包括基于BIM技术建模的BIM工程单元，所述BIM工程单元的数据读写端连接有用于将工程任务分解细化的WBS任务节点分配单元，所述WBS任务节点分配单元输出任务流信息端连接有用于进行任务完成情况统计的动态工程量管理单元，所述动态工程管理单元输出工程流信息至动态规划模块；所述动态规划模块包括用于进行市场资源统计和成本预算的资源管理数据库，所述资源管理数据库的数据读写端连接有用于动态记录工程耗费与进度的成本实施跟踪单元，所述成本实施跟踪单元的成本进度输入端连接有用于进行任务流分配管理的方案实施单元；所述方案实施单元的任务流输入端与动态工程管理单元互联，且方案实施单元的反馈调整数据端与最优处理模块互联；所述最优处理模块包括用于进行施工方案评价的风险评估单元和用于进行施工当前阶段消费与预算管理、质量、工期统计的阶段统计单元，所述阶段统计单元的输入端与成本实时跟踪系统的输出端相连，阶段统计单元的数据输出端连接有工程优化单元，所述工程优化单元包括用于判断当前成本与预算关系、工程质量是否达标和工期是否足够的工程检测单元和用于进行工程优化的优化更新单元，所述优化更新单元用于输出优化方案至方案实施单元的反馈调节端。进一步地，所述BIM工程单元包括用于构建三维工程立体模型的BIM建模单元和用于存储3D建筑模型、时间、工序数据的五维的BIM管理数据库，所述BIM建模单元用于通过BIM建模技术将业主需求转换成3D模型并且输出3D模型数据至BIM管理数据库，所述BIM管理数据库内置有数据汇总、统计及拆分计算模块，BIM管理数据库输出汇总工程任务流至WBS任务节点分配单元。进一步地，所述WBS任务节点分配单元内置有用于将工程任务进行逐级分解的WBS任务树，所述WBS任务树的分解任务流输出端连接有用于将任务与资源进行匹配对应的资源映射图，所述资源映射图输出映射后的任务流信息至动态规划模块。进一步地，所述动态工程量管理单元内并行设置有用于统计已分配任务量的分配计数器和用于统计已完成任务量的完成计数器，所述分配计数器与完成计数器的计数输出端连接有汇总加法器，所述资源映射图输出映射后的任务流信息至动态规划模块。进一步地，所述资源管理数据库内动态划分为用于存储当前总资源的现有资源库和用于统计各项开销的成本计数器，所述现有资源库内存储包括可分配的物料、人力以及机械资源，所述成本计数器用于计算物资成本、人力成本、税金、管理费开销。进一步地，所述方案实施单元的实施方法包括如下步骤：步骤101：从资源管理数据库中读取工程信息流，根据节点资源安排各部门任务；步骤102：各节点部门接受任务并实时反馈任务进度和开销，输出结果实时写入成本实时跟踪系统；步骤103：分析当前工程实施进度、剩余资源以及成本开销，接受来自最优处理模块的优化修改建议，及时调整任务调度分配。进一步地，所述优化更新单元内置有用于连接网络获取市场最新资源的工程模拟数据库和用于存储多种优化算法的优化计算处理器。进一步地，所述风险评估单元内置有基于机器学习的风险预估支持向量机和用于存储现有风险案例的训练模型库，所述风险评估单元的预测数据端与阶段统计单元的数据输出端相连用于获取当前成本与预算关系的实时数据。进一步地，所述工程优化单元的优化方法包括如下步骤：所述工程优化单元的优化方法包括如下步骤：步骤201:工程检测单元从阶段统计单元中获取当前工程人力物力消耗的总成本、当前工程完成质量以及工期剩余时间；步骤202：工程检测单元判断当前工程质量是否满足设计要求，不满足则直接进入优化更新单元；若满足，进入下一步判断；步骤203：判断按照当前的施工进度是否能够在规定工期内完成，若不能，则直接进入优化更新单元，若满足，则进行下一步判断；步骤204：当质量和工期均满足要求时，根据当前工程消耗成本与剩余工期，估算剩余需要成本，将总成本与预算比较，不满足则进入优化更新单元；步骤205：优化更新单元的优化计算处理器接收上层传输过来的需要优化的工程参数量，根据不同的优化参数，从工程模拟数据库读取相关的现有数据信息并且设定优化阈值，根据市场通用最佳方案选择对应的优化方法，进行方案的重新优化计算，得到最优施工方案；步骤206：将优化后的工程安排方案写入方案实施单元，完成对施工方案的更新调整。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术基于BIM技术，利用BIM工程单元将三维立体建筑方案转换成包含详细工程信息的数字模型，便于进行编程自动规划管理；通过设置WBS任务节点分配单元，基于WBS技术将工程任务自顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM的建筑方案工程管理系统，其特征在于：包括用于制定施工计划的方案制定模块(1)和用于进施工安排的动态规划模块(2)，所述方案制定模块(1)与动态规划模块(2)的数据反馈交互端口之间连接有用于进行方案优化的最优处理模块(3)；所述方案制定模块(1)包括基于BIM技术建模的BIM工程单元(101)，所述BIM工程单元(101)的数据读写端连接有用于将工程任务分解细化的WBS任务节点分配单元(102)，所述WBS任务节点分配单元(102)输出任务流信息端连接有用于进行任务完成情况统计的动态工程量管理单元(103)，所述动态工程管理单元(103)输出工程流信息至动态规划模块(2)；所述动态规划模块(2)包括用于进行市场资源统计和成本预算的资源管理数据库(201)，所述资源管理数据库(201)的数据读写端连接有用于动态记录工程耗费与进度的成本实施跟踪单元(202)，所述成本实施跟踪单元(202)的成本进度输入端连接有用于进行任务流分配管理的方案实施单元(203)；所述方案实施单元(203)的任务流输入端与动态工程管理单元(103)互联，且方案实施单元(203)的反馈调整数据端与最优处理模块(3)的优化方案输出端互联；所述最优处理模块(3)包括用于进行施工方案评价的风险评估单元(301)和用于进行施工当前阶段消费与预算管理、质量、工期统计的阶段统计单元(302)，所述阶段统计单元(302)的输入端与成本实时跟踪系统(202)的输出端相连，阶段统计单元(302)的数据输出端连接有工程优化单元(303)，所述工程优化单元(303)包括用于判断当前成本与预算关系、工程质量是否达标和工期是否足够的工程检测单元(308)和用于进行工程优化的优化更新单元(309)，所述优化更新单元(309)用于输出优化方案至方案实施单元(203)的反馈调节端。...

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的建筑方案工程管理系统，其特征在于：包括用于制定施工计划的方案制定模块(1)和用于进施工安排的动态规划模块(2)，所述方案制定模块(1)与动态规划模块(2)的数据反馈交互端口之间连接有用于进行方案优化的最优处理模块(3)；所述方案制定模块(1)包括基于BIM技术建模的BIM工程单元(101)，所述BIM工程单元(101)的数据读写端连接有用于将工程任务分解细化的WBS任务节点分配单元(102)，所述WBS任务节点分配单元(102)输出任务流信息端连接有用于进行任务完成情况统计的动态工程量管理单元(103)，所述动态工程管理单元(103)输出工程流信息至动态规划模块(2)；所述动态规划模块(2)包括用于进行市场资源统计和成本预算的资源管理数据库(201)，所述资源管理数据库(201)的数据读写端连接有用于动态记录工程耗费与进度的成本实施跟踪单元(202)，所述成本实施跟踪单元(202)的成本进度输入端连接有用于进行任务流分配管理的方案实施单元(203)；所述方案实施单元(203)的任务流输入端与动态工程管理单元(103)互联，且方案实施单元(203)的反馈调整数据端与最优处理模块(3)的优化方案输出端互联；所述最优处理模块(3)包括用于进行施工方案评价的风险评估单元(301)和用于进行施工当前阶段消费与预算管理、质量、工期统计的阶段统计单元(302)，所述阶段统计单元(302)的输入端与成本实时跟踪系统(202)的输出端相连，阶段统计单元(302)的数据输出端连接有工程优化单元(303)，所述工程优化单元(303)包括用于判断当前成本与预算关系、工程质量是否达标和工期是否足够的工程检测单元(308)和用于进行工程优化的优化更新单元(309)，所述优化更新单元(309)用于输出优化方案至方案实施单元(203)的反馈调节端。2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑方案工程管理系统，其特征在于：所述BIM工程单元(101)包括用于构建三维工程立体模型的BIM建模单元(110)和用于存储3D建筑模型、时间、工序数据的五维的BIM管理数据库(109)，所述BIM建模单元(110)用于通过BIM建模技术将业主需求转换成3D模型并且输出3D模型数据至BIM管理数据库(109)，所述BIM管理数据库(109)内置有基于BIM管理技术的数据汇总、统计及拆分计算模块，BIM管理数据库(109)输出汇总工程任务流至WBS任务节点分配单元(102)。3.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑方案工程管理系统，其特征在于：所述WBS任务节点分配单元(102)内置有用于将工程任务进行逐级分解的WBS任务树(104)，所述WBS任务树(104)的分解任务流输出端连接有用于将任务与资源进行匹配对应的资源映射图(105)，所述资源映射图(105)输出映射后的任务流信息至动态规划模块(2)。4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑方案工程管理系统，其特征在于：所述动态工程量管理单元(103)内并行设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：常辉，孙海枫，廖建，杨陈慧，向强，
申请(专利权)人：四川交通职业技术学院，
类型：发明
国别省市：四川,51