一种全周期工程信息演进的管理系统的制作方法

本发明涉及工程信息管理，尤其涉及一种全周期工程信息演进的管理系统。

背景技术：

1、随着工程建设数字化程度不断提高，工程项目在设计、施工及运维阶段持续产生大量工程信息，包括工程对象属性信息、设计变更信息、施工状态信息、质量验收信息、设备状态信息及运维更新信息。现有工程信息管理方式通常按照项目阶段、专业类别或文件版本对上述信息进行分类存储，并通过工程对象标识、文件编号及时间信息实现资料查询，使不同工程阶段形成相应的信息记录，为工程建设管理及后续运维提供数据基础。

2、然而，工程对象在全周期内并非保持固定状态。设计调整、施工变更、对象拆分、设备替换及运维更新均会造成工程对象属性状态发生变化，同一工程对象的信息可能在相邻阶段形成继承、替换、分化及失效关系。现有技术主要关注各阶段信息本身的存储及版本更新，缺少对工程对象跨阶段状态承接关系及变化方向的连续描述，当工程对象经历多次状态变化时，容易出现状态承接边中断、演进分支对应错误以及历史状态与当前状态关联不准确的情况。

3、因此，现有工程信息管理技术难以依据工程对象在设计、施工及运维阶段的连续状态变化建立完整的信息演进关系，尤其在跨阶段信息发生替换、分化或失效后，无法准确恢复中断的状态承接关系并校正演进分支，导致当前有效状态与历史来源之间缺少可靠的追踪路径，使工程信息存在演进过程不连续、历史来源难以准确追溯以及全周期状态还原准确性不足的问题。

4、因此，如何提供一种全周期工程信息演进的管理系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提出一种全周期工程信息演进的管理系统，本发明充分利用工程信息演进图、改进evolvegcn模型及跨阶段状态承接关系分析技术，对设计、施工及运维阶段的工程对象状态进行关联，识别信息继承、替换、分化及失效过程，并通过来源锚区与去向锚区校正中断状态承接边及演进分支，实现工程信息连续演进、当前有效状态确定及历史来源追溯，具有跨阶段信息关联准确、演进关系连续、历史来源可追溯及工程信息管理效率高的优点。

2、根据本发明实施例的一种全周期工程信息演进的管理系统，包括：

3、信息归集模块，用于采集设计、施工及运维阶段的工程信息，依据工程对象标识建立跨阶段对应关系，按照时间顺序归集各工程对象信息，生成全周期工程信息集合；

4、状态识别模块，用于基于全周期工程信息集合提取各工程对象在不同阶段的属性状态，比较相邻阶段属性状态变化，识别信息继承、替换、分化及失效，生成状态演进记录；

5、演进建图模块，用于基于状态演进记录，将对象标识一致且时间承接连续的工程对象状态建立状态承接边，按照阶段顺序连接各工程对象状态，构建工程信息演进图；

6、特征演化模块，用于将工程信息演进图按照设计、施工及运维阶段划分为阶段图快照序列，并输入改进evolvegcn模型，所述改进evolvegcn模型在图卷积层前设置演进关系编码层，在参数演化单元中设置阶段承接约束机制，在输出层前设置历史来源一致性校正层，生成跨阶段演进特征序列；

7、承接校正模块，用于基于跨阶段演进特征序列识别状态承接边中断位置及演进分支位置，沿中断位置两侧提取连续工程对象状态，构建来源锚区与去向锚区，依据对象标识、状态变化方向及状态承接关系确定闭合承接路径，校正中断状态承接边及演进分支，生成演进关系校正结果；

8、演进追溯模块，用于依据演进关系校正结果更新工程信息演进图，沿状态承接边追踪信息继承、替换、分化及失效过程，确定当前有效状态及历史来源，生成全周期工程信息演进管理结果。

9、可选的，所述工程信息包括工程对象标识、工程阶段标识、工程对象属性信息、设计变更信息、施工状态信息、质量验收信息、设备状态信息、运维更新信息及信息生成时间。

10、可选的，所述依据工程对象标识建立跨阶段对应关系，按照时间顺序归集各工程对象信息，生成全周期工程信息集合，包括：

11、读取设计、施工及运维阶段工程信息中的工程对象标识，按照工程对象标识对各阶段工程信息进行分类，生成工程对象信息组；

12、读取各工程对象信息组中的工程阶段标识，将属于同一工程对象且分布于不同工程阶段的工程信息建立对象对应关系；

13、基于对象对应关系，读取各工程信息对应的信息生成时间，按照信息生成时间对同一工程对象的工程信息进行先后排序，生成对象时间序列；

14、依据对象时间序列，将设计阶段、施工阶段及运维阶段的工程信息按照工程阶段顺序进行连接，生成跨阶段工程对象信息序列；

15、汇总各跨阶段工程对象信息序列，并关联对应的工程对象标识、工程阶段标识及信息生成时间，生成全周期工程信息集合。

16、可选的，所述生成状态演进记录，包括：

17、读取全周期工程信息集合中各工程对象对应的工程阶段标识及工程对象属性信息，按照工程阶段顺序提取各工程对象在设计、施工及运维阶段的属性状态，生成阶段属性状态序列；

18、基于阶段属性状态序列，将同一工程对象相邻工程阶段的属性状态按照属性项逐项对应，识别属性内容保持、属性内容变更、属性内容新增及属性内容消失，生成相邻阶段属性变化记录；

19、依据相邻阶段属性变化记录，将属性内容保持对应的工程对象状态确定为信息继承，将前序属性内容被后序属性内容取代对应的工程对象状态确定为信息替换，生成继承状态记录及替换状态记录；

20、依据相邻阶段属性变化记录，识别同一前序工程对象状态对应多个后序工程对象状态的分支关系，并识别前序工程对象状态在后续工程阶段无对应属性状态的终止关系，生成分化状态记录及失效状态记录；

21、按照工程对象标识及工程阶段顺序，将继承状态记录、替换状态记录、分化状态记录及失效状态记录与对应的阶段属性状态序列进行关联，生成状态演进记录。

22、可选的，所述构建工程信息演进图，包括：

23、读取状态演进记录中的工程对象标识、工程阶段标识及信息生成时间，将具有相同工程对象标识的工程对象状态按照工程阶段顺序及信息生成时间排列，生成候选状态承接序列；

24、基于候选状态承接序列，依次匹配相邻工程对象状态的工程对象标识及信息生成时间，将工程对象标识一致且后序状态承接前序状态的工程对象状态确定为连续承接状态对；

25、读取连续承接状态对对应的继承状态记录、替换状态记录、分化状态记录及失效状态记录，将各工程对象状态设置为状态节点，并按照对应的信息继承、替换、分化及失效确定状态节点之间的承接方向及承接类型；

26、依据承接方向连接连续承接状态对对应的状态节点，建立状态承接边，并将工程对象标识、工程阶段标识、信息生成时间及承接类型关联至对应状态节点与状态承接边，生成工程对象演进子图；

27、按照设计、施工及运维阶段顺序汇总各工程对象演进子图，并依据分化状态记录连接具有分支关系的工程对象演进子图，依据失效状态记录标记终止状态节点，构建工程信息演进图。

28、可选的，所述生成跨阶段演进特征序列，包括：

29、读取工程信息演进图中各状态节点的工程阶段标识及信息生成时间，按照设计、施工及运维阶段划分状态节点与状态承接边，并依据阶段顺序排列，生成阶段图快照序列；

30、将阶段图快照序列输入演进关系编码层，读取各状态承接边对应的继承、替换、分化及失效承接类型，将承接类型与对应状态节点的属性状态进行关联编码，生成阶段演进关系特征；

31、将阶段演进关系特征输入图卷积层，对各状态节点的属性状态及相邻状态承接边对应的阶段演进关系特征进行聚合，生成各阶段工程对象状态的图卷积特征；

32、将各阶段图卷积特征及阶段演进关系特征输入阶段承接约束参数演化单元，依据继承、替换、分化及失效对应的状态承接关系分别确定参数保留、参数更新、参数分支传递及参数终止传递状态，按照阶段顺序更新图卷积参数，生成跨阶段参数演化结果；

33、基于跨阶段参数演化结果更新对应阶段的图卷积特征，将更新后的图卷积特征输入历史来源一致性校正层，沿状态承接边反向匹配工程对象标识、工程阶段标识及承接类型，校正历史来源不一致的状态节点特征，生成校正演进特征；

34、按照工程阶段顺序汇总各状态节点的校正演进特征，并关联对应状态承接边的演化状态，生成跨阶段演进特征序列。

35、可选的，所述生成演进关系校正结果，包括：

36、读取跨阶段演进特征序列中各状态节点的校正演进特征及状态承接边的演化状态，按照工程阶段顺序检测相邻状态节点之间的承接连续性，将缺少状态承接边的位置确定为状态承接边中断位置，将同一前序状态节点连接多个后序状态节点的位置确定为演进分支位置；

37、以状态承接边中断位置为界，分别向前序工程阶段和后序工程阶段连续提取具有承接关系的工程对象状态，将前序连续工程对象状态组成来源锚区，将后序连续工程对象状态组成去向锚区；

38、读取来源锚区与去向锚区中各工程对象状态对应的工程对象标识、工程阶段标识、属性状态及承接类型，按照工程阶段顺序确定来源锚区末端状态与去向锚区首端状态之间的候选承接关系；

39、基于候选承接关系，匹配来源锚区与去向锚区的工程对象标识，并依据相邻属性状态的继承、替换、分化及失效变化确定状态变化方向，将对象标识对应且状态变化方向连续的候选承接关系确定为闭合承接路径；

40、依据闭合承接路径恢复状态承接边中断位置对应的状态承接边，并依据分化状态记录核对演进分支位置对应的前序状态节点与各后序状态节点，调整与分化状态记录不一致的演进分支；

41、将恢复的状态承接边、调整后的演进分支及对应的承接类型关联至工程信息演进图中的状态节点，生成演进关系校正结果。

42、可选的，所述生成全周期工程信息演进管理结果，包括：

43、读取演进关系校正结果中的恢复状态承接边、调整后演进分支及对应承接类型，将对应关系写入工程信息演进图，生成校正工程信息演进图；

44、基于校正工程信息演进图，以各工程对象当前阶段状态节点为起点，沿状态承接边按照工程阶段逆序追踪对应的继承、替换、分化及失效关系，生成历史状态追踪序列；

45、依据历史状态追踪序列，识别各工程对象在连续工程阶段中的状态保留、状态替换、状态分支及状态终止过程，并关联对应工程对象标识、工程阶段标识及信息生成时间，生成工程信息演进轨迹；

46、基于工程信息演进轨迹，将未被后序替换且未标记为失效的末端工程对象状态确定为当前有效状态，并沿对应状态承接边反向确定当前有效状态对应的历史来源；

47、汇总各工程对象的当前有效状态、历史来源及工程信息演进轨迹，并按照工程对象标识建立查询关联关系，生成全周期工程信息演进管理结果。

48、本发明的有益效果是：

49、本发明通过工程对象标识建立设计、施工及运维阶段工程信息的跨阶段对应关系，并依据工程对象属性状态变化识别信息继承、替换、分化及失效，将传统按照阶段和文件分别存储的离散工程信息转换为具有连续状态承接关系的工程信息演进图，使同一工程对象在不同生命周期阶段产生的信息能够保持前后关联，提高了全周期工程信息组织的连续性及跨阶段对应的准确性。

50、本发明通过改进evolvegcn模型对阶段图快照序列进行处理，利用演进关系编码层表征不同状态承接关系，通过阶段承接约束机制保持工程对象状态在连续阶段之间的演进关联，并利用历史来源一致性校正层对跨阶段历史来源进行校正，从而提取能够反映工程对象状态变化及状态承接边演化过程的跨阶段演进特征序列，降低多次设计变更、施工调整及运维更新造成的信息承接混乱，提高工程信息演进关系识别的准确性。

51、本发明针对状态承接边中断及演进分支构建来源锚区与去向锚区，通过对象标识、状态变化方向及状态承接关系确定闭合承接路径，对中断状态承接边及演进分支进行校正，并基于校正后的工程信息演进图追踪信息继承、替换、分化及失效过程，实现当前有效状态确定及历史来源追溯，使工程对象的历史演进过程能够连续还原，提高全周期工程信息追溯的可靠性及工程信息管理效率。