基于BIM的建筑施工全流程信息闭环协同管控系统及方法与流程

本发明涉及建筑施工协同管控领域，具体是基于bim的建筑施工全流程信息闭环协同管控系统及方法。

背景技术：

1、当前建筑工程施工呈现规模化、复杂化、多工序交叉作业的发展趋势，超高层、综合体、大型基建等工程项目施工工序繁多、作业空间重叠度高、工期节点密集，传统施工管控模式存在明显的碎片化、滞后性、主观性缺陷。

2、目前，在工序协同管控层面，传统模式无法提前预判多工序交叉作业产生的空间占用冲突、工期动态错位问题，大多在出现施工碰撞、工序停滞、工期延误后才进行被动整改，极易引发返工、窝工、施工停滞等问题，严重影响施工效率；

3、同时，在施工延迟与冗余管控层面，也仅能识别单一施工流程的显性工期延迟，无法统筹全流程延迟流程与无延迟流程的工期互补、冗余抵消关系，难以捕捉施工过程中的工期冗余浮动规律，无法提前预判延期风险，常出现局部工序延迟累积为整体工期超期的情况。

4、针对上述技术缺陷，现提出基于bim的建筑施工全流程信息闭环协同管控系统及方法，旨在构建基于bim的建筑施工全流程信息闭环协同管控体系，实现建筑施工从冲突调控、工期优化到风险兜底的全维度智能管控。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述提出的问题，而提出基于bim的建筑施工全流程信息闭环协同管控系统及方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：基于bim的建筑施工全流程信息闭环协同管控系统，系统内设置有：

3、施工流程交叉闭环检测单元，对建筑施工全流程进行交叉闭环检测，依据交叉闭环检测预测当前流程协同执行时，新增的工序交叉、作业空间占用、工期调整引发的动态冲突，并以此进行协同调控；

4、延迟冗余识别单元，完成协同调控后对建筑施工全流程进行延迟冗余识别；

5、全流程隐性滞后检测单元，在延迟冗余识别通过后对建筑施工全流程进行隐性滞后检测。

6、进一步地，施工流程交叉闭环检测单元中交叉闭环检测的过程如下：

7、采集bim三维施工模型得到施工全流程的执行顺序，并依据执行顺序进行排列，确定各个流程的相邻流程类型，获取建筑施工阶段内相邻流程作业空间占用面积，并依据空间占用面积产生阶段，提取对应施工流程交叉执行的工期延迟量。

8、进一步地，若建筑施工阶段内相邻流程作业空间占用面积超过占用面积阈值，则标记为空间叠加施工阶段；若建筑施工阶段内相邻流程作业空间占用面积未超过占用面积阈值，则推断当前建筑施工不存在空间叠加，标记为空间无叠加施工阶段。

9、进一步地，空间叠加施工阶段内，对应施工流程交叉执行的工期延迟量超出延迟量阈值，则生成单一执行指令并上传系统，系统接收后，对当前建筑施工流程进行空间叠加调度，同时对交叉执行的时间节点进行错开，必要时优先单一执行；

10、空间叠加施工阶段内，对应施工流程交叉执行的工期延迟量未超出延迟量阈值，则推断建筑工序交叉执行无影响，对流程执行不作变动；

11、空间无叠加施工阶段，对应施工流程交叉执行的工期延迟量超出延迟量阈值，则产生无交叉执行指令并上传系统，系统接收后，对当前建筑施工进行各流程单一执行，不做交叉执行；

12、空间无叠加施工阶段，对应施工流程交叉执行的工期延迟量未超出延迟量阈值，则产生交叉自适应执行指令并上传系统，系统接收后，对当前建筑施工依据工期进度和流程执行返工率，进行交叉执行决策。

13、进一步地，延迟冗余识别单元中延迟冗余识别过程如下：

14、在建筑施工全流程协同执行阶段内，依据各施工流程当前时刻的执行情况进行工期完工时刻预测；

15、任一施工流程出现延迟后标记为延迟流程，并将当前时刻非当前延迟施工流程标记为无延迟流程；

16、获取延迟流程产生的工期延迟时长与无延迟流程产生的工期缩短时长，依据工期延迟时长和工期缩短时长进行比对，若全流程无延迟则将对应工期延迟时长标记为当前时刻的延迟冗余。

17、进一步地，获取建筑施工阶段内延迟流程占比的浮动趋势，同时提取各时刻延迟冗余降低趋势；

18、若建筑施工阶段内延迟流程占比的浮动趋势呈增长趋势，且连续时刻延迟冗余降低趋势呈下降趋势，则产生延期风险信号；若建筑施工阶段内延迟流程占比的浮动趋势呈增长趋势，且连续时刻延迟冗余降低趋势未呈下降趋势，则产生冗余控制信号；若建筑施工阶段内延迟流程占比的浮动趋势未呈增长趋势，且连续时刻延迟冗余降低趋势呈下降趋势，则产生冗余下降信号；若建筑施工阶段内延迟流程占比的浮动趋势未呈增长趋势，且连续时刻延迟冗余降低趋势未呈下降趋势，则产生工期安全信号并上传系统。

19、进一步地，全流程隐性滞后检测单元中隐性滞后检测过程如下：

20、提取执行阶段内产生返工的施工流程，并识别施工流程返工时刻与标定延迟流程时刻，若时刻重叠则将对应施工时刻标记为返工延迟时刻，若不重叠则将对应施工时刻标记为执行延迟时刻；

21、依据返工延迟时刻得到返工延迟时段；依据执行延迟时刻得到执行延迟时段。

22、进一步地，采集返工延迟时段内返工频次上升阶段内相邻返工最短间隔时长最低值，同时采集执行延迟时段内对应同一施工流程的返工频次峰值；

23、若返工延迟时段内返工频次上升阶段内相邻返工最短间隔时长最低值未超过设定时长谷值，或者执行延迟时段内对应同一施工流程的返工频次峰值超出频次峰值阈值，则产生隐性滞后风险信号并上传系统；

24、若返工延迟时段内返工频次上升阶段内相邻返工最短间隔时长最低值超过设定时长谷值，且执行延迟时段内对应同一施工流程的返工频次峰值未超出频次峰值阈值，则产生无隐性滞后信号并上传系统。

25、其中，本发明还提出基于bim的建筑施工全流程信息闭环协同管控方法，具体步骤如下：

26、步骤一、对建筑施工全流程进行交叉闭环检测，依据交叉闭环检测预测当前流程协同执行时新增的工序交叉、作业空间占用、工期调整引发的动态冲突，并以此进行协同调控；

27、步骤二、完成协同调控后对建筑施工全流程进行延迟冗余识别；

28、步骤三、在延迟冗余识别通过后，对建筑施工全流程进行隐性滞后检测。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

30、通过占用面积阈值与延迟量阈值的双重比对判定，精准划分空间叠加/无叠加施工阶段、工期延迟超标/未超标工况，针对四种不同施工工况生成差异化的施工调控策略，既可以对存在严重空间叠加、工期超延迟的工况进行空间调度、时间错峰、单一优先执行的强制调控，规避施工冲突与工期延误，也可以对无影响的交叉作业保留原有施工流程，避免过度管控损耗施工效率，同时针对无空间叠加但存在工期延迟的工况、无叠加无延迟的工况分别制定专属执行方案，实现施工工序的精细化、自适应协同管控。

31、通过动态监测延迟流程占比浮动趋势与延迟冗余变化趋势，精准划分四种不同的工期管控工况，针对高危延期工况及时触发干预控制，提前整改延迟工序，阻断局部延迟向整体工期延误扩散，针对冗余波动工况持续监测，动态把控施工状态，针对良性冗余下降工况优化无延迟流程施工耗时，进一步的提升施工效率，针对安全工况确保工期稳定，减少不必要的管控干预；

32、即实现施工工期风险的分级分类管控，既能够精准预警工期延期风险、降低流程冗余带来的施工负面影响，又能够充分利用施工工期冗余优化施工效率，保障施工全流程工期协同推进的稳定性，实现工期风险前置防控、施工效率动态优化的双重管控目标。

33、基于返工最短间隔时长、返工频次峰值双维度量化判定，精准识别施工流程中潜藏的隐性滞后风险，在返工隐患初期、未影响工期的阶段即可完成风险预判，避免隐性风险累积后在施工后期集中爆发的问题；针对存在隐性滞后风险的施工工况，实时启动全流程返工同步监测，动态把控工序施工质量与进度，及时整改高频返工、短间隔返工的问题，针对无风险工况确认施工状态稳定，减少无效监测管控。