一种输变电机械化施工计价特征提取与单价预测方法与流程

本发明涉及输变电工程造价数据处理，更具体地说，本发明涉及一种输变电机械化施工计价特征提取与单价预测方法。

背景技术：

1、随着输变电工程施工机械化水平不断提高，基础开挖、杆塔组立、导地线展放、设备吊装、母线安装、道路运输及站内改扩建等作业逐渐由单一人工施工转变为多种机械协同施工。机械型号、额定能力、台班利用率、进出场距离、作业面数量、停电窗口及地形可达性均会改变单位工程量对应的人工、材料和机械费用。

2、现有计价方法通常以定额子目、历史综合单价或编制人员经验作为主要依据。对于同一计价子目，不同项目数据中工序名称、机械名称、计量单位和价格基期不一致，施工日志、台班记录、市场价格和结算结果又分散存储，导致历史数据难以直接形成可比较的训练样本。

3、另一方面，常规单价预测通常直接将电压等级、工程量和少量环境参数输入统计模型，未能表达工程对象、施工工序、机械组合、资源消耗和现场约束之间的结构关系，也未区分基础单价、机械化施工修正及时空价格波动的不同影响。因此，在山区、狭窄站区、多工序交叉及机械重复进出场等场景中，容易出现计价特征遗漏、模型外推失真、预测结果缺少解释以及实际结算反馈无法持续利用的问题。

4、因此，需要一种能够对输变电机械化施工多源数据进行统一组织，基于工序和机械资源关系提取可解释计价特征，并结合机械化施工条件及时空价格变化预测目标计价子目单价的方法。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种输变电机械化施工计价特征提取与单价预测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、获取目标输变电工程的设计图纸数据、工程量清单数据、施工组织数据、机械作业数据、人工材料机械价格数据、施工环境数据和历史结算数据；

4、基于工程项目标识、计价子目标识和作业批次标识建立多源计价样本索引，对各来源数据执行术语映射、计量单位换算、价格基期折算、空间区域统一、缺失值处理和异常值核验，得到标准化计价样本；

5、根据所述标准化计价样本构建工程对象—工序—机械—资源—约束—价格关联图谱，所述关联图谱用于记录工程对象、施工工序、施工机械、人工材料资源、现场约束和价格记录之间的关联关系；

6、针对目标计价子目，从所述关联图谱提取工程基础属性特征、机械作业效率特征、机械台班利用率特征、机械进出场摊销特征、工序耦合特征、作业面约束特征以及时间区域价格特征，形成候选计价特征集；

7、对所述候选计价特征集执行数据完整性评价、跨项目稳定性评价、单价相关性评价、特征冗余消除和单调一致性检验，得到目标计价特征集；

8、基于所述目标计价特征集和历史结算单价训练分层单价预测模型，所述分层单价预测模型包括基础单价预测模型、机械化修正模型和时空价格校正模型；

9、将目标输变电工程的目标计价特征集输入所述分层单价预测模型，将基础单价与机械化修正系数、时空价格校正系数相乘，并叠加风险修正量，得到目标计价子目的预测单价、预测区间、费用分解和特征贡献结果；

10、获取目标计价子目的实际结算单价，根据所述实际结算单价与预测单价的偏差更新样本权重、特征筛选结果和模型参数，并输出与所述预测单价对应的人工需求量、材料需求量和机械台班需求量。

11、优选的，所述多源计价样本索引以工程项目标识作为一级索引，以计价子目标识作为二级索引，以作业批次标识作为三级索引；每一标准化计价样本至少记录电压等级、工程类别、施工对象类型、地形类别、工序名称、机械组合、工程量、价格发生时间、价格发生区域、数据来源、审核状态和样本质量等级。

12、优选的，所述术语映射通过预设输变电施工术语词典将同义工序名称、机械名称和材料名称映射为标准编码；所述计量单位换算将工程量、机械台班、人工工日及材料数量换算为预设标准单位；所述价格基期折算根据价格发生时间对应的人工价格指数、材料价格指数和机械台班价格指数将历史价格折算至目标价格基期；所述异常值核验结合箱线范围、中位数绝对偏差和施工日志证据确定异常记录的保留、降权或剔除状态。

13、优选的，所述关联图谱包括工程对象节点、工序节点、机械节点、资源节点、约束节点和价格节点；通过有向边记录工程对象与工序之间的作业对象关系、工序之间的先后关系、工序与机械之间的执行关系、工序与资源之间的消耗关系、工序与约束之间的限制关系以及资源与价格之间的计价关系；对目标计价子目对应的多跳邻域执行属性聚合，得到包含局部工序链和机械资源组合信息的图结构特征。

14、优选的，所述机械作业效率特征根据有效完成工程量、有效作业时长和机械额定能力确定；所述机械台班利用率特征根据有效作业时长与占用时长的比值确定；所述机械进出场摊销特征根据机械进出场费用与同一进出场批次内可分摊工程量的比值确定；所述工序耦合特征包括统计得到的共享机械数量、前后工序等待时长，以及根据作业面冲突时长确定的作业面拥挤系数；所述作业面约束特征至少包括地形坡度、运输距离、带电邻近条件、停电窗口、场地可达性和同时作业机械数量。

15、优选的，所述目标计价特征集的获得包括：剔除缺失率超过预设缺失阈值的特征；对剩余特征计算跨项目变异系数和时间漂移指标以获得稳定性评分；计算各特征与结算单价之间的互信息和秩相关系数以获得相关性评分；对相关性超过预设冗余阈值的特征组保留综合评分最高的特征；采用递归特征消除验证特征子集的预测误差，并对具有明确工程机理的特征执行单调一致性检验。

16、优选的，所述基础单价预测模型采用梯度提升决策树模型，以工程基础属性特征和标准资源价格特征作为输入并输出基础单价；所述机械化修正模型以机械作业效率特征、机械台班利用率特征、进出场摊销特征、工序耦合特征和作业面约束特征作为输入并输出机械化修正系数；所述时空价格校正模型以目标价格基期、目标区域价格水平和资源价格波动率作为输入并输出时间校正系数和区域校正系数。

17、优选的，训练所述分层单价预测模型时，按照工程项目和价格发生时间进行分组划分训练集、验证集和测试集，避免同一工程项目的相邻作业批次同时进入训练集和测试集；根据样本完整度、审核可信度和目标项目相似度确定样本训练权重；采用鲁棒回归损失训练单价点预测模型，并采用分位数回归分别训练预测区间的下边界模型和上边界模型。

18、优选的，所述风险修正量，由各风险事件的发生概率与所述风险事件的单位影响额加权求和得到；当连续预设数量的结算样本的相对偏差超过漂移阈值时，触发增量更新，更新内容至少包括资源价格指数、机械效率基准、特征筛选结果、模型参数和模型版本号。

19、优选的，所述特征贡献结果包括各目标计价特征对预测单价的增减方向和贡献额度；当预测区间宽度超过预设置信阈值或目标样本与训练样本的相似度低于预设相似度阈值时，生成需人工复核的低置信度标识；根据预测单价对应的人工、材料和机械费用分解结果生成分阶段资源需求清单和机械组合建议。

20、本发明的技术效果和优点：

21、本发明基于三级索引架构统一了多源异构数据，有效解决了工程造价实践中数据失真的顽疾。为克服传统平面表格容易丢失工序链和机械组合关系的缺陷，本方案定制化构建了工程对象关联图谱，从而能够结构化地保留机械共享与现场限制等隐性信息。在单价预测环节，将复杂的造价变化解耦为基础单价、机械化修正与时空调价三个独立维度，不仅能精准定位单价波动的成因，还结合了鲁棒损失函数和分位数区间预测，大幅排除了异常结算样本的干扰。最终，通过动态反馈更新机制，本方法能够输出高置信度的特征贡献和资源需求，显著提升了造价审计的透明度与工程应用效能。