基于三维建模的工程进度预测方法、装置、介质及处理器与流程
本发明涉及工程施工，具体地涉及一种基于三维建模的工程进度预测方法、装置、存储介质及处理器。
背景技术：
1、在工程建设中，对工程进度的控制是一项非常重要的工作，它关系着工程能否在预定的工期内完成交付、关系着工程质量，是工程建设方最关心的问题。利用数字化技术实现对工程进度的全过程监控及预测分析能够帮助建设方及时推动程按照预期交付。
2、然而，现有技术在基于bim的市政工程施工进度信息化管理中，对bim模型的创建，bim模型与wbs关联均不能满足市政工程进度管理的要求，且对信息展示与分析太过于单一，不能满足工作人员对施工工程的信息管理的要求。
技术实现思路
1、本发明实施例的目的是提供一种方法，基于该方法能够有效的跟踪和预测施工进度。
2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种基于三维建模的工程进度预测方法，包括：
3、建立施工工程的bim模型，并确定bim模型中每个构件单元的施工属性信息；
4、根据各构件单元的施工属性信息，将bim模型与施工计划的关联，以确定每个构件单元的预期开工时间和预期完工时间；
5、施工期间，通过施工人员佩戴的定位设备和bim模型确定当前施工进度；及
6、根据当前施工进度和施工计划预测后续工期，其中，后续工期包括每个后续工序的预测工期。
7、优选的，该基于三维建模的工程进度预测方法还包括：
8、根据每个后续工序对应的预测工期、所需人工量、所需人员数量和后续工期中的人员投入计划，修正每个后续工序相应的预测工期，进而修正每个构件单元的预测开工时间和预测完工时间；或者
9、根据每个后续工序对应的预测工期、所需人工量和所需人员数量，确定后续工期中的关键施工节点总需求峰值，从而修正后续工期中施工计划。
10、优选的，该基于三维建模的工程进度预测方法还包括：
11、根据后续工期中所需物资的到货时间，修正每个后续工序相应的预测工期，进而修正每个构件单元的预测开工时间和预测完工时间；或者
12、根据每个后续工序相应的预测工期，确定后续工期中所需物资的到货时间。
13、优选的，通过施工人员佩戴的定位设备和bim模型确定当前施工进度，包括：
14、通过定位设备确定施工现场每个施工人员的当前施工构件，并将当前施工构件加入第一构件集合c1；
15、根据c1中构件体积之和vc占全部构件总体积v的比例确定当前施工进度p，其中，
16、式中，vi为c1中的n个构件单元中第i个的体积，wf为根据施工工程的工种系数。
17、优选的，通过定位设备确定施工现场每个施工人员的当前施工构件，包括：
18、通过定位设备确定施工现场每个施工人员的当前位置坐标，并确定每个施工人员当前位置坐标与当前构件单元的每个构件的欧氏距离；
19、将欧式距离小于预设作业半径的构件确定为当前施工构件。
20、优选的，在根据当前施工进度和施工计划预测后续工期之前，还通过以下步骤对当前施工进度进行校正：
21、根据施工计划确定当前计划施工的第二构件集合c2，并确定第三构件集合e＝c1∩c2；
22、修正后的施工进度
23、式中，vi为c1中的n个构件单元中第i个构件单元ci的体积，ki为第i个构件单元的加权系数，wf为根据施工工程的工种系数。
24、优选的，k，根据以下步骤确定：
25、若ci∈e，则ki＝1；
26、若ci∈c1-e，则ki＝1-d/rmax，其中，d为ci最近的施工人员的欧式距离，rmax为ci的作业半径；
27、若ci∈e-c2，则ki＝1-|t-tp|/w，其中，t为当前时间，tp为根据施工计划ci的计划开工时间，w为根据施工计划ci所允许的时间误差。
28、优选的，根据当前施工进度和施工计划预测后续工期，包括：
29、根据当前施工进度p和施工计划总工期d，确定当前未完成施工任务所需的总工期
30、对于每个后续工序，确定所要完成的第三构件集合c3，并根据以下公式计算每个后续工序的施工工期di：
31、式中，vi为c3中全部构件单元中第j个构件单元cj的体积，hmj为cj的难度系数，hej为cj的效率系数。
32、优选的，基于已完成工序的实际用时，利用梯度下降法确定hmj和hej。
33、优选的，该基于三维建模的工程进度预测方法还包括：维护一个构件单元库，用于存储完成三维建模的构件单元，并用于预测新的施工工程的进度。
34、优选的，构件单元包括：
35、根据施工计划设置的以下一者或多者：施工起始时间、施工完成时间、施工负责人信息、施工任务要求；和
36、根据不同构件单元的位置关系设置以下一者或多者：构件单元的位置信息、构件单元所属部位、构件单元名称、构件单元编码。
37、优选的，通过可视化模块展示施工工程的各构件单元的当前施工进度和预测工期。
38、另一方面，本技术实施例提供一种基于三维建模的工程进度预测装置，包括建模模块、监控模块和预测模块，
39、其中，建模模块被配置为：建立施工工程的分单元的bim模型，并确定bim模型中每个构件单元设置施工属性信息，及
40、根据各构件单元的施工属性信息，将bim模型与施工计划的关联，以确定每个构件单元的预期开工时间和预期完工时间；
41、监控模块被配置为：施工期间，通过施工人员佩戴的定位设备和bim模型确定当前施工进度；
42、预测模块被配置为：根据当前施工进度和施工计划预测后续工期，其中，后续工期包括每个后续工序的预测工期。
43、优选的，预测模块还被配置为：根据每个后续工序对应的预测工期、所需人工量、所需人员数量和后续工期中的人员投入计划，修正每个后续工序相应的预测工期，进而修正每个构件单元的预测开工时间和预测完工时间；或者
44、根据每个后续工序对应的预测工期、所需人工量和所需人员数量，确定后续工期中的关键施工节点总需求峰值，从而修正后续工期中施工计划。
45、优选的，预测模块还被配置为：根据后续工期中所需物资的到货时间，修正每个后续工序相应的预测工期，进而修正每个构件单元的预测开工时间和预测完工时间；或者
46、根据每个后续工序相应的预测工期，确定后续工期中所需物资的到货时间。
47、优选的，预测模块还被配置为：
48、通过定位设备确定施工现场每个施工人员的当前施工构件，并将当前施工构件加入第一构件集合c1；
49、根据c1中构件体积之和vc占全部构件总体积v的比例确定当前施工进度p，其中，
50、式中，vi为c1中的n个构件单元中第i个的体积，wf为根据施工工程的工种系数。
51、另一方面，本技术实施例提供一种处理器，被配置成执行根据本技术的基于三维建模的工程进度预测方法。
52、另一方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括：处理器，以及与处理器通信连接的存储器；
53、存储器存储计算机执行指令；
54、处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以实现本技术的基于三维建模的工程进度预测方法。
55、另一方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现本技术的基于三维建模的工程进度预测方法。
56、另一方面，本技术实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本技术的基于三维建模的工程进度预测方法。
57、通过上述技术方案，在施工之前，将施工工程的bim模型及bim模型中每个构件单元的施工属性信息与施工计划的关联，在施工期间，通过施工人员佩戴的定位设备和bim模型确定当前施工进度，进而根据当前施工进度和施工计划预测后续工期，实现了工程项目全生命周期的智能化进度分析与预测，提高了质量、效率和科学决策水平。
58、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
技术特征：
1.一种基于三维建模的工程进度预测方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过施工人员佩戴的定位设备和所述bim模型确定当前施工进度，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过定位设备确定施工现场每个施工人员的当前施工构件，包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在根据当前施工进度和所述施工计划预测后续工期之前，还通过以下步骤对所述当前施工进度进行校正：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述ki根据以下步骤确定：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前施工进度和所述施工计划预测后续工期，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于已完成工序的实际用时，利用梯度下降法确定所述hmj和所述hej。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：维护一个构件单元库，用于存储完成三维建模的构件单元，并用于预测新的施工工程的进度。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述构件单元包括：
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，通过可视化模块展示所述施工工程的各构件单元的当前施工进度和预测工期。
13.一种基于三维建模的工程进度预测装置，其特征在于，包括建模模块、监控模块和预测模块，
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述预测模块还被配置为：根据每个后续工序对应的预测工期、所需人工量、所需人员数量和后续工期中的人员投入计划，修正每个后续工序相应的预测工期，进而修正每个构件单元的预测开工时间和预测完工时间；或者
15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述预测模块还被配置为：根据所述后续工期中所需物资的到货时间，修正每个后续工序相应的预测工期，进而修正每个构件单元的预测开工时间和预测完工时间；或者
16.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述预测模块还被配置为：
17.一种处理器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1-12中任意一项所述的基于三维建模的工程进度预测方法。
18.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-12中任一项所述的基于三维建模的工程进度预测方法。
20.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-12中任一项所述的基于三维建模的工程进度预测方法。
技术总结
本发明实施例提供一种基于三维建模的工程进度预测方法、装置、存储介质及处理器，属于工程施工技术领域。该方法包括：建立施工工程的BIM模型，并确定BIM模型中每个构件单元的施工属性信息；根据各构件单元的施工属性信息，将BIM模型与施工计划的关联，以确定每个构件单元的预期开工时间和预期完工时间；施工期间，通过施工人员佩戴的定位设备和BIM模型确定当前施工进度；根据当前施工进度和施工计划预测后续工期，其中，后续工期包括每个后续工序的预测工期。基于该方法能够有效的跟踪和预测施工进度。
技术研发人员：代进雄,冯雁,杨晓蕾,冯克义,王惠萍,王颖慧,马晓嵩,吴乔恩,刘晓音,林晨
受保护的技术使用者：北京市水利规划设计研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23