[發明專利]基于BIM的裝配式建筑設計建造一體化決策優化方法及系統

在審

• 申請號: 202110711220.5
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113569382A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 陳鋼;陳峰;楊建軍;黃冀卓;曹振源;吳武玄;嚴東升
• 申請（專利權）人: 黃冀卓;福州市建筑科學研究院有限公司;閩鑫建工集團有限公司;福州市建筑工程檢測中心有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13;G06F16/21
• 代理公司: 福州科揚專利事務所(普通合伙) 35001
• 代理人: 李曉芬

1.基于BIM的裝配式建筑設計建造一體化決策優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

結構設計與拆分；完成基于BIM建筑模型的結構設計與拆分工作，得到各個拆分構件的基本信息，并根據BIM構件庫得到各拆分構件的完整信息；

確定決策優化信息；決策者根據需求輸入決策需求信息，并自動導入客觀相關信息，保存決策需求信息與客觀相關信息至信息庫；

提供優化方案；建立目標函數庫、約束函數庫以及算法庫；所述目標函數庫中包括若干針對不同類型決策需求信息的目標函數，所述約束函數庫包括若干針對不同類型決策需求信息的約束函數，所述算法庫包括若干針對具有不同特征的數學模型的優化算法；根據決策者輸入的決策需求信息的類型自動選取至少一個目標函數以及至少一個約束函數組成數學模型，所述算法庫根據數學模型的特征匹配最相關的優化算法，使用最相關的優化算法以及所有所需的已知信息對數學模型進行求解，得出多套優化后的構件采購方案；

確定優化方案；決策者根據客觀相關信息從多套優化后的構件采購方案中確定最終的優化方案，根據最終的優化方案對BIM建筑模型進行更新和修正并交付。

2.根據權利要求1所述的基于BIM的裝配式建筑設計建造一體化決策優化方法，其特征在于，所述設計和拆分建筑模型的具體步驟為：

完成基于BIM建筑模型的結構設計和拆分，并得到各個拆分構件的基本信息；

根據各所述拆分構件的基本信息，在所述BIM構件庫中確認是否存在對應構件，若存在對應構件，則直接從BIM構件庫中獲取對應構件的完整信息，所述完整信息包括不同生產廠家的生產信息；

若不存在對應構件，則在BIM構件庫中新增對應構件的包括幾何、配筋的基本信息；各生產廠家針對BIM構件庫中的新增構件，由各生產廠家分別導入各自的生產信息，與基本信息集成為新增對應構件的完整信息。

3.根據權利要求1所述的基于BIM的裝配式建筑設計建造一體化決策優化方法，其特征在于，所述確定決策優化信息的步驟具體為：

決策者輸入決策需求信息，所述決策需求信息包括至少一種類型的優化目標和至少一種類型的約束條件；

所述客觀相關信息包括項目信息和市場價格信息；根據建筑項目自動導入并實時更新項目信息以及市場價格信息，所述項目信息包括項目概況和施工組織計劃，所述市場價格信息包括人工費、材料費和機械租賃費；

保存所述決策需求信息、項目信息以及市場價格信息至信息庫中。

4.根據權利要求3所述的基于BIM的裝配式建筑設計建造一體化決策優化方法，其特征在于，在提供優化方案步驟中：

所述目標函數庫中包括若干針對不同類型決策需求信息的目標函數，所述約束函數庫包括若干針對不同類型決策需求信息的約束函數；

所述算法庫根據決策者輸入的優化目標的類型和約束條件的類型，選取對應的目標函數和約束函數進行組合，得到基于優化目標和約束條件的優化數學模型；

所述算法庫根據優化數學模型的特征分部匹配最相關的優化算法用于求解；

使用最相關的優化算法求解優化數學模型，以所有所需的已知信息作為求解條件，分別生成多套優化后的構件采購方案。

5.根據權利要求4所述的基于BIM的裝配式建筑設計建造一體化決策優化方法，其特征在于，所述確定優化方案步驟具體為：

在生成多套優化后的構件采購方案的步驟中，設定一優選次數值i，設i的初始值為0，每生成一輪優化后的多套構件采購方案令i+1，并設定i的上限值；

每當生成一輪的優化后的多套構件采購方案，判斷是否滿足決策者的需求；若當前生成的這些優化后的構件采購方案已滿足決策者的需求，則由決策者確定最終的優化方案；

若當前生成的優化后的多套構件采購方案均不滿足決策者的需求，判斷當前的優選次數i是否達到上限值，若未達到上限值，則返回繼續生成下一輪的優化后的多套構件采購方案；

若已達到上限值，則由決策者根據客觀相關信息判斷是否需要重新進行結構設計與拆分；判斷為需要時，則重新執行結構設計與拆分步驟；判斷為不需要時，則由決策者從已有的優化后的多套構件采購方案中確定最終的優化方案。