CN103440364A - 基于bim模型自动生成wbs节点的方法和*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于BIM模型自动生成WBS节点的方法和***，涉及计算机领域。方法包括：根据建筑工程定义任务；根据建筑工程包含的所有工程量清单内容为任务关联相应工程量清单内容；根据BIM模型对建筑工程分割流水段，确定流水段包含的工程量清单内容，工程量清单内容对应相应的消耗资源、工程量和成本；将任务关联的工程量清单内容和流水段包含的工程量清单内容做交运算，得到交集，当交集不为空时建立WBS节点；计算WBS节点对应交集中的工程量清单内容；根据BIM模型和所述WBS节点对应的工程量清单内容，计算WBS节点的消耗资源、工程量和成本。所述方法和***，减轻了工作人员的工作量，并提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种基于BIM（BuildingInformation Modeling）模型自动生成WBS（Work Breakdown Structure）节点的方法和***。
背景技术
在建筑施工过程中，一般会按照流水段对任务进行WBS分解。分解的方式一般按照楼层、流水段的维度，比如梁、板的混凝土浇注，一般会按照楼层和流水段的维度分解成1层1段梁、板的混凝土浇注，1层2段梁、板的混凝土浇注，1层3段梁、板的混凝土浇注，1层4段梁、板的混凝土浇注，1层5段梁、板的混凝土浇注；2层1段梁、板的混凝土浇注，2层2段梁、板的混凝土浇注……。如此对于一栋30层，每层5个流水段的建筑，梁、板的混凝土浇注任务分解后成为20×5=100个对应流水段的任务，需要逐一建立WBS节点。
此外，根据分解后的任务建立WBS节点后，需要给每个WBS节点挂接人工、材料、机械等消耗资源，需要计算这些资源消耗的工程量，需要计算每个WBS节点的成本，所有这些工作都是非常繁琐、工作量巨大的。尤其是节点拆分，资源及各类数据挂接后，工程发生变更后，需要重新计算并更新变更部分涉及的各种数据，而且工程变更会频繁发生，这种重复的工作量无法承受。
现有技术基本上处于手工建立WBS节点的状态，或者只是借助了软件建立施工进度计划，所有内容仍然需要依靠人脑判断输入处理，工作人员的工作量仍然繁重。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种基于BIM模型自动生成WBS节点的方法和***，以减轻工作人员的工作量。
（二）技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于BIM模型自动生成WBS节点的方法，其包括：
110：根据建筑工程定义任务；
120：根据所述建筑工程包含的所有工程量清单内容为所述任务关联相应工程量清单内容；
130：根据BIM模型对建筑工程分割流水段，确定所述流水段包含的工程量清单内容，所述工程量清单内容对应相应的消耗资源、工程量和成本；
140：将所述任务关联的工程量清单内容和所述流水段包含的工程量清单内容做交运算，得到交集，当交集不为空时建立WBS节点；
150：计算所述WBS节点对应所述交集中的工程量清单内容；
160：根据所述BIM模型和所述WBS节点对应的工程量清单内容，计算所述WBS节点的消耗资源、工程量和成本。
其中，所述步骤130中，还根据所述BIM模型确定所述流水段包含的模型范围，所述模型范围对应所述流水段包含的工程量清单内容中的构件图元；
所述步骤160之后还包括：将所述WBS节点对应的工程量清单内容中的构件图元关联至所述WBS节点。
其中，所述步骤160之后还包括：当所述建筑工程变更时，清除变更后不存在的WBS节点。
其中，所述步骤130中，根据BIM模型对建筑工程分割流水段具体包括：
根据BIM模型对所述建筑工程逐层分别进行分割流水段，并为每层设置相应的楼层ID。
其中，所述步骤150中，当至少两个所述WBS节点对应同一个工程量清单内容时，根据所述同一个工程量清单内容包含的工序按照综合单价方式重新计算所述同一个工程量清单内容的综合单价，并根据计算得到的综合单价计算至少两个所述WBS节点的成本。
本发明还提供一种基于BIM模型自动生成WBS节点的***，包括：
任务定义单元，用于根据建筑工程定义任务；
任务关联单元，用于根据所述建筑工程包含的所有工程量清单内容为所述任务关联相应工程量清单内容；
流水段单元，用于根据BIM模型对建筑工程分割流水段，确定所述流水段包含的工程量清单内容，所述工程量清单内容对应相应的消耗资源、工程量和成本；
节点建立单元，用于将所述任务关联的工程量清单内容和所述流水段包含的工程量清单内容做交运算，得到交集，当交集不为空时建立WBS节点；
对应单元，用于计算所述WBS节点对应所述交集中的工程量清单内容；
计算单元，用于根据所述BIM模型和所述WBS节点对应的工程量清单内容，计算所述WBS节点的消耗资源、工程量和成本。
其中，所述流水段单元，还用于根据所述BIM模型确定所述流水段包含的模型范围，所述模型范围对应所述流水段包含的工程量清单内容中的构件图元；
所述***还包括：构件关联单元，用于将所述WBS节点对应的工程量清单内容中的构件图元关联至所述WBS节点。
其中，所述***还包括：清除单元，用于当所述建筑工程变更时，清除变更后不存在的WBS节点。
其中，所述流水段单元，具体用于根据BIM模型对所述建筑工程逐层分别进行分割流水段，并为每层设置相应的楼层ID，确定所述流水段包含的工程量清单内容，所述工程量清单内容对应相应的消耗资源、工程量和成本。
其中，所述计算单元，还用于当至少两个所述WBS节点对应同一个工程量清单内容时，根据所述同一个工程量清单内容包含的工序按照综合单价方式重新计算所述同一个工程量清单内容的综合单价，并根据计算得到的综合单价计算至少两个所述WBS节点的成本。
（三）有益效果
本发明实施例所述基于BIM模型自动生成WBS节点的方法和***，能够根据BIM模型进行流水段分割，自动将所述任务关联的工程量清单内容和所述流水段包含的工程量清单内容做交运算，根据运算结果建立WBS节点，进而根据BIM模型计算WBS节点的消耗资源、工程量和成本，从而减轻工作人员的工作量，并提高了工作效率。
附图说明
图1a是本发明实施例1所述基于BIM模型自动生成WBS节点的方法的流程图；
图1b是本发明实施例1中任务关联的工程量清单内容和流水段包含的工程量清单内容交运算后的运算结果示意图；
图2是本发明实施例2所述基于BIM模型自动生成WBS节点的方法的流程图；
图3是本发明实施例3所述基于BIM模型自动生成WBS节点的***模块结构示意图；
图4是本发明实施例4所述基于BIM模型自动生成WBS节点的***模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
图1a是本发明实施例1所述基于BIM模型自动生成WBS节点的方法的流程图，如图1a所示，所述方法包括：
110：根据建筑工程定义任务。
具体的，所述任务建筑施工过程的具体任务，如砌墙、支模板、混凝土浇注等。
120：根据所述建筑工程包含的所有工程量清单内容为所述任务关联相应工程量清单内容。
具体的，所述工程量清单内容又称为清单，在整个建筑工程中一个所述任务可能会关联多个工程量清单内容，比如当所述任务为砌墙时，其关联的工程量清单内容可能包括：砌直形墙、砌弧形墙等。另外，当一个工程量清单内容工序比较复杂时，也可以按照工序（如定额形式）进一步细分为多个工程量清单内容。
130：根据BIM模型对建筑工程分割流水段，确定所述流水段包含的工程量清单内容，所述工程量清单内容对应相应的消耗资源、工程量和成本。
具体的，BIM模型包含工程量清单内容、组价信息、人材机资源消耗信息，它组成了一个建筑成本信息模型。在BIM模型中每个构件如每块板、每个柱等都有自己的清单的人材机资源及相应的工程量。
另外，在组织流水施工时，需要在空间上将工程划分成工程量大致相等的若干施工段，以便于展开流水施工，这些经过划分得到的施工段就是流水段。每个流水段是一个区域，在施工方案中体现出的来的是一个平面范围，每个流水段有定义的工程量清单内容。
其中，根据BIM模型对建筑工程分割流水段具体包括：根据BIM模型对所述建筑工程逐层分别进行分割流水段，并为每层设置相应的楼层ID。也就是说，对于建筑工程中的标准层，也要逐层分别进行分割流水段。
140：将所述任务关联的工程量清单内容和所述流水段包含的工程量清单内容做交运算，得到交集，当交集不为空时建立WBS节点。
150：计算所述WBS节点对应所述交集中的工程量清单内容。
具体的，某个任务关联的工程量清单内容构成第一集合，某个流水段包含的工程量清单内容构成第二集合，两个集合中的元素均为工程量清单内容，当第一集合和第二集合的交集非空时，表示该流水段包含该任务中的工程量清单内容，并且该流水段包含的该任务中的工程量清单内容具体为所述交集中的工程量清单内容。
假设某建筑工程中包括：
任务W1，W2，W3，W4，W5；
工程量清单内容001，002，003，004，005，006，007，008，009，010，011；
任务和工程量清单内容的关联关系如下：
W1关联001、003、007，W2关联002、005，W3关联004、006，W4关联009、011，W5关联010。
某流水段包含的工程量清单内容有002，004，005，011。
将每个任务关联的工程量清单内容和该流水段包含的工程量清单内容做交运算后，运算结果如图1b所示。其中，W1关联的工程量清单内容和该流水段包含的工程量清单内容的交集包含工程量清单内容007；W2关联的工程量清单内容和该流水段包含的工程量清单内容的交集包含工程量清单内容002、005；W3关联的工程量清单内容和该流水段包含的工程量清单内容的交集包含工程量清单内容004；W4关联的工程量清单内容和该流水段包含的工程量清单内容的交集包含工程量清单内容011；W5关联的工程量清单内容和该流水段包含的工程量清单内容的交集为空集。
这样建立的WBS节点包括W1、W2、W3、W4对应的WBS1、WBS2、WBS3、WBS。其中，WBS1对应工程量清单内容007，WBS2对应工程量清单内容002、005，WBS3对应工程量清单内容004，WBS4对应工程量清单内容011。
160：根据所述BIM模型和所述WBS节点对应的工程量清单内容，计算所述WBS节点的消耗资源、工程量和成本。
具体的，在所述BIM模型中，每个工程量清单内容对应相应的消耗资源、工程量和成本，前述步骤已经确定每个WBS节点对应的工程量清单内容，这样可以计算得到每个WBS节点的消耗资源、工程量和成本。这里的WBS节点是独立，没有时间进度以及和其它节点的逻辑关系。
另外，本步骤中，当至少两个所述WBS节点对应同一个工程量清单内容时（更细粒度的划分，如更细粒度的范围、或者按工序细分等），根据所述同一个工程量清单内容包含的工序按照综合单价方式重新计算所述同一个工程量清单内容的综合单价，并根据计算得到的综合单价计算至少两个所述WBS节点的成本。
本发明实施例1所述基于BIM模型自动生成WBS节点的方法，能够根据BIM模型进行流水段分割，自动将所述任务关联的工程量清单内容和所述流水段包含的工程量清单内容做交运算，根据运算结果建立WBS节点，进而根据BIM模型计算WBS节点的消耗资源、工程量和成本，从而减轻工作人员的工作量，并提高了工作效率。
实施例2
本实施例基于实施例1进行描述，如图2所示，本实施例所述方法与实施例1所述方法的不同之处仅在于：
所述步骤130还包括：根据所述BIM模型确定所述流水段包含的模型范围，所述模型范围对应所述流水段包含的工程量清单内容中的构件图元（对应图2中步骤130’）。
所述方法在步骤160之后还可以包括：
210：将所述WBS节点对应的工程量清单内容中的构件图元关联至所述WBS节点。
具体的，在所述BIM模型中还包括对应每个工程量清单内容的构件图元，所述WBS节点对应的工程量清单内容确定后，通过该步骤，将相应的构件图元自动关联至所述WBS节点，便于直观的查看每个WBS节点对应的构件图元。
220：当所述建筑工程（如墙、柱、空间应用等）发生变更时，清除变更后不需要存在的WBS节点。
因为建筑工程变更，可能导致WBS节点发生变化，如任务的增减，任务工作量的变化等，本发明方法会自动重新计算更新WBS节点数据，如工程量清单内容（如清单、定额）、工程量、模型范围等并。
具体的，当所述建筑工程变更时，选择性清除不需要依据工程变更内容重新计算WBS节点。每次计算更新WBS节点的内容时，都会按照生成WBS节点的规则去匹配上次生成的WBS节点，确保保留未发生增减变更的WBS节点的附加内容（如进度时间安排、任务前置后置的关系等）的延续，从而尽可能地减少建筑工程变更造成的重复工作量。另外，在增加变更产生的新的WBS节点时，应该注意WBS节点编码的唯一性，避免覆盖已经编辑的WBS节点的任务信息，如进度时间、前置关系等。新增的WBS节点自动挂接工程量清单内容、工程量、模型范围内容，新增的WBS节点是独立，没有时间进度以及和其它节点的逻辑关系。
实施例3
图3是本发明实施例3所述基于BIM模型自动生成WBS节点的***模块结构示意图，如图3所示，所述***300包括：任务定义单元310、任务关联单元320、流水段单元330、节点建立单元340、对应单元350和计算单元360。
所述任务定义单元310，用于根据建筑工程定义任务。
所述任务关联单元320，用于根据所述建筑工程包含的所有工程量清单内容为所述任务关联相应工程量清单内容。
所述流水段单元330，用于根据BIM模型对建筑工程分割流水段，确定所述流水段包含的工程量清单内容，所述工程量清单内容对应相应的工程量和成本。其中，所述流水段单元，具体用于根据BIM模型对所述建筑工程逐层分别进行分割流水段，并为每层设置相应的楼层ID，确定所述流水段包含的工程量清单内容，所述工程量清单内容对应相应的消耗资源、工程量和成本。
所述节点建立单元340，用于将所述任务关联的工程量清单内容和所述流水段包含的工程量清单内容做交运算，得到交集，当交集不为空时建立WBS节点。
所述对应单元350，用于计算所述WBS节点对应所述交集中的工程量清单内容。
所述计算单元360，用于根据所述BIM模型和所述WBS节点对应的工程量清单内容，计算所述WBS节点的消耗资源、工程量和成本。
另外，所述计算单元360，还用于当至少两个所述WBS节点对应同一个工程量清单内容时，根据所述同一个工程量清单内容包含的工序按照综合单价方式重新计算所述同一个工程量清单内容的综合单价，并根据计算得到的综合单价计算至少两个所述WBS节点的成本。
实施例4
图4是本发明实施例4所述基于BIM模型自动生成WBS节点的***模块结构示意图，如图4所示，本实施例所述***基于实施例4所述***进行描述，其不同之处在于：
所述流水段单元330，还用于根据所述BIM模型确定所述流水段包含的模型范围，所述模型范围对应所述流水段包含的工程量清单内容中的构件图元。
另外，本实施例所述***还包括：构件关联单元410和清除单元420。
所述构件关联单元410，用于将所述WBS节点对应的工程量清单内容中的构件图元关联至所述WBS节点。
所述清除单元420，用于当所述建筑工程变更时，清除变更后不存在的WBS节点。
本发明实施例所述基于BIM模型自动生成WBS节点的方法和***，能够根据BIM模型进行流水段分割，自动将所述任务关联的工程量清单内容和所述流水段包含的工程量清单内容做交运算，根据运算结果建立WBS节点，进而根据BIM模型计算WBS节点的消耗资源、工程量和成本，改变了原来进度计划的任务节点与节点的资源消耗脱节（进度计划只有任务节点的时间安排和任务节点间的逻辑关系，任务节点的资源消耗基本空白）的现状，使得任务节点的资源消耗成为任务节点内容的一部分，达成一个整体，填补行业应用的空白，实时准确的各任务节点工程量预算消耗数据，为建筑工程建造管理控制提供核心基础保障，改变了行业现状；同时智能化的任务节点自动生成使得进度计划编制由繁琐变得简单。所述方法及***减轻工作人员的工作量，并提高了工作效率。同时，所述方法和***还有效解决了建筑模型中的标准层问题以及建筑工程变更后的重复计算问题。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种基于建筑信息模型BIM模型自动生成工作分解结构WBS节点的方法，其特征在于，包括：
110：根据建筑工程定义任务；
120：根据所述建筑工程包含的所有工程量清单内容为所述任务关联相应工程量清单内容；
130：根据BIM模型对建筑工程分割流水段，确定所述流水段包含的工程量清单内容，所述工程量清单内容对应相应的消耗资源、工程量和成本；
140：将所述任务关联的工程量清单内容和所述流水段包含的工程量清单内容做交运算，得到交集，当交集不为空时建立WBS节点；
150：计算所述WBS节点对应所述交集中的工程量清单内容；
1:60：根据所述BIM模型和所述WBS节点对应的工程量清单内容，计算所述WBS节点的消耗资源、工程量和成本。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述步骤130中，还根据所述BIM模型确定所述流水段包含的模型范围，所述模型范围对应所述流水段包含的工程量清单内容中的构件图元；
所述步骤160之后还包括：将所述WBS节点对应的工程量清单内容中的构件图元关联至所述WBS节点。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤160之后还包括：当所述建筑工程变更时，清除变更后不存在的WBS节点。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤130中，根据BIM模型对建筑工程分割流水段具体包括：
根据BIM模型对所述建筑工程逐层分别进行分割流水段，并为每层设置相应的楼层ID。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤150中，当至少两个所述WBS节点对应同一个工程量清单内容时，根据所述同一个工程量清单内容包含的工序按照综合单价方式重新计算所述同一个工程量清单内容的综合单价，并根据计算得到的综合单价计算至少两个所述WBS节点的成本。
6.一种基于BIM模型自动生成WBS节点的***，其特征在于，包括：
任务定义单元，用于根据建筑工程定义任务；
任务关联单元，用于根据所述建筑工程包含的所有工程量清单内容为所述任务关联相应工程量清单内容；
流水段单元，用于根据BIM模型对建筑工程分割流水段，确定所述流水段包含的工程量清单内容，所述工程量清单内容对应相应的消耗资源、工程量和成本；
节点建立单元，用于将所述任务关联的工程量清单内容和所述流水段包含的工程量清单内容做交运算，得到交集，当交集不为空时建立WBS节点；
对应单元，用于计算所述WBS节点对应所述交集中的工程量清单内容；
计算单元，用于根据所述BIM模型和所述WBS节点对应的工程量清单内容，计算所述WBS节点的消耗资源、工程量和成本。
7.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述流水段单元，还用于根据所述BIM模型确定所述流水段包含的模型范围，所述模型范围对应所述流水段包含的工程量清单内容中的构件图元；
所述***还包括：构件关联单元，用于将所述WBS节点对应的工程量清单内容中的构件图元关联至所述WBS节点。
8.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述***还包括：清除单元，用于当所述建筑工程变更时，清除变更后不存在的WBS节点。
9.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述流水段单元，具体用于根据BIM模型对所述建筑工程逐层分别进行分割流水段，并为每层设置相应的楼层ID，确定所述流水段包含的工程量清单内容，所述工程量清单内容对应相应的消耗资源、工程量和成本。
10.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述计算单元，还用于当至少两个所述WBS节点对应同一个工程量清单内容时，根据所述同一个工程量清单内容包含的工序按照综合单价方式重新计算所述同一个工程量清单内容的综合单价，并根据计算得到的综合单价计算至少两个所述WBS节点的成本。
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