【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据处理，尤其涉及一种基于bim的地下管线区域群桩施工路径规划方法及系统。
技术介绍
1、盾构施工一般是在地下进行，施工过程由于存在非常错综复杂的管线和桩基础，施工难度和风险均较高，对于施工路线的规划水平提出了很高的要求，如果施工规划不好，很容易因为管线破坏或者桩基础结构受损造成施工风险甚至施工事故。现有的盾构施工路线规划技术，往往依赖人工对于预先的管线探测排查结果进行考虑以规划施工路线，没有考虑到结合数据分析算法来实现智能的路线规划，因此现有的方案过于依赖人工判断，人工成本大且容易出错，无法保证施工效率和施工安全性。可见，现有技术存在缺陷，亟待解决。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种基于bim的地下管线区域群桩施工路径规划方法及系统，能够更合理和高效地对盾构施工路线进行规划和演算，并提高地下施工方案的可视化程度，减少人工成本和施工事故。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面公开了一种基于bim的地下管线区域群桩施工路径规划方法，所述方法包括：
3、获取目标施工区域的地下管线数据和桩基础分布记录；
4、根据所述地下管线数据和桩基础分布记录，以及预设的建模规则，生成所述目标施工区域对应的地下bim模型；
5、根据所述目标施工区域对应的盾构施工类型和盾构施工要求，确定路线规划的目标函数和限制条件；
6、根据所述目标函数和限制条件，基于动态规划算法，在所述地下bim模型中演算出对
7、作为一个可选的实施方式，在本专利技术第一方面中，所述地下管线数据包括所述目标施工区域中的多个地下管线和对应的管线参数；所述管线参数包括管线直径、管线材料、管线类型和管线深度。
8、作为一个可选的实施方式，在本专利技术第一方面中，所述桩基础分布记录包括有多个桩基础位置和对应的桩基础参数；所述桩基础参数包括桩基础类型和桩基础直径；所述桩基础类型为摩擦型桩、端承型桩、非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩、单排桩和多排桩中的一种或多种的组合。
9、作为一个可选的实施方式，在本专利技术第一方面中，所述根据所述地下管线数据和桩基础分布记录，以及预设的建模规则，生成所述目标施工区域对应的地下bim模型，包括：
10、根据所述目标施工区域对应的区域信息，生成所述目标施工区域对应的基础bim模型；
11、对于每一所述地下管线，根据预设的管线参数和模型参数的对应关系以及该地下管线对应的所述管线参数，确定该地下管线对应的管线模型参数；
12、根据所述管线模型参数，在所述基础bim模型生成每一所述地下管线对应的管线模型；
13、对于每一所述桩基础位置，根据预设的桩基础参数和模型参数的对应关系以及该桩基础位置对应的所述桩基础参数，确定该桩基础位置对应的桩模型参数；
14、根据所述桩模型参数，在所述基础bim模型中生成每一所述桩基础位置对应的桩基础模型；
15、将包括有所述管线模型和所述桩基础模型的所述基础bim模型，确定为所述目标施工区域对应的地下bim模型。
16、作为一个可选的实施方式，在本专利技术第一方面中，所述将包括有所述管线模型和所述桩基础模型的所述基础bim模型，确定为所述目标施工区域对应的地下bim模型，包括：
17、将两个相互之间的位置距离小于第一距离阈值的所述管线模型和所述桩基础模型确定为一组危险模型；
18、对于每一组危险模型，获取该组危险模型中的所述管线模型的管线模型参数和所述桩基础模型的桩模型参数；
19、将该组危险模型的管线模型参数和桩模型参数输入至训练好的关联风险预测模型，以得到该组危险模型对应的关联风险类型；所述关联风险类型包括渗水风险、漏电风险、易燃物泄露风险、桩侧向稳定风险和桩端向稳定风险中的至少一种；
20、将所述关联风险类型标注到该组危险模型中的所述管线模型和所述桩基础模型；
21、将包括有所述管线模型和所述桩基础模型以及对应的所述关联风险类型的标注的所述基础bim模型，确定为所述目标施工区域对应的地下bim模型。
22、作为一个可选的实施方式，在本专利技术第一方面中，所述根据所述目标施工区域对应的盾构施工类型和盾构施工要求，确定路线规划的目标函数和限制条件，包括：
23、根据所述目标施工区域对应的盾构施工类型，以及预设的施工类型和施工难度的对应关系，确定施工难度限制；
24、根据所述目标施工区域对应的盾构施工要求，确定施工成本限制和施工时间限制；
25、确定目标函数为施工路线方案对应的路线长度和路线复杂度均达到最小；
26、确定限制条件包括施工路线方案对应的预测施工成本满足所述施工成本限制、施工路线方案对应的预测施工时间满足所述施工时间限制和施工路线方案对应的预测施工难度满足所述施工难度限制。
27、作为一个可选的实施方式，在本专利技术第一方面中，所述预测施工成本、所述预测施工时间和所述预测施工难度通过将施工路线方案对应的路线模型数据输入至训练好的施工参数预测模型进行计算得到；所述施工参数预测模型通过包括有多个训练施工路线模型数据和对应的施工参数标注的训练数据集训练得到；所述施工参数标注包括施工成本标注、施工时间标注和施工难度标注；所述路线模型数据和所述训练路线模型数据中包括有施工路线方案对应的路线范围在地下bim模型中覆盖的模型数据；所述路线范围为以所述施工路线方案上的路线点为圆心以预设半径形成的多个圆范围的并集。
28、作为一个可选的实施方式，在本专利技术第一方面中，所述根据所述目标函数和限制条件，基于动态规划算法，在所述地下bim模型中演算出对应的盾构施工路线，包括：
29、基于随机路线生成算法在在所述地下bim模型中迭代生成施工路线方案；
30、在演算过程中，基于所述施工参数预测模型对所述施工路线方案对应的施工参数进行预测得到预测结果，将所述预测结果满足所述限制条件的所述施工路线方案进行保留；
31、迭代演算直至保留的所述施工路线方案满足所述目标函数，将收敛得到最优的所述施工路线方案，确定为对应的盾构施工路线。
32、本专利技术实施例第二方面公开了一种基于bim的地下管线区域群桩施工路径规划系统，所述系统包括：
33、获取模块，用于获取目标施工区域的地下管线数据和桩基础分布记录；
34、建模模块，用于根据所述地下管线数据和桩基础分布记录，以及预设的建模规则，生成所述目标施工区域对应的地下bim模型；
35、确定模块，用于根据所述目标施工区域对应的盾构施工类型和盾构施工要求，确定路线规划的目标函数和限制条件；
36、演算模块，用于根据所述目标函数和限制条件，基于动态规划算法，在所述地下bim模型中演算出对应的盾构施工路线。
37、作为一个可选的实施方式，在本专利技术第二方面中，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于BIM的地下管线区域群桩施工路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于BIM的地下管线区域群桩施工路径规划方法，其特征在于，所述地下管线数据包括所述目标施工区域中的多个地下管线和对应的管线参数；所述管线参数包括管线直径、管线材料、管线类型和管线深度。
3.根据权利要求2所述的基于BIM的地下管线区域群桩施工路径规划方法，其特征在于，所述桩基础分布记录包括有多个桩基础位置和对应的桩基础参数；所述桩基础参数包括桩基础类型和桩基础直径；所述桩基础类型为摩擦型桩、端承型桩、非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩、单排桩和多排桩中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求3所述的基于BIM的地下管线区域群桩施工路径规划方法，其特征在于，所述根据所述地下管线数据和桩基础分布记录，以及预设的建模规则，生成所述目标施工区域对应的地下BIM模型，包括：
5.根据权利要求4所述的基于BIM的地下管线区域群桩施工路径规划方法，其特征在于，所述将包括有所述管线模型和所述桩基础模型的所述基础BIM模型，确定为所述目标施工区域对应的地
6.根据权利要求5所述的基于BIM的地下管线区域群桩施工路径规划方法，其特征在于，所述根据所述目标施工区域对应的盾构施工类型和盾构施工要求，确定路线规划的目标函数和限制条件，包括：
7.根据权利要求6所述的基于BIM的地下管线区域群桩施工路径规划方法，其特征在于，所述预测施工成本、所述预测施工时间和所述预测施工难度通过将施工路线方案对应的路线模型数据输入至训练好的施工参数预测模型进行计算得到；所述施工参数预测模型通过包括有多个训练施工路线模型数据和对应的施工参数标注的训练数据集训练得到；所述施工参数标注包括施工成本标注、施工时间标注和施工难度标注；所述路线模型数据和所述训练路线模型数据中包括有施工路线方案对应的路线范围在地下BIM模型中覆盖的模型数据；所述路线范围为以所述施工路线方案上的路线点为圆心以预设半径形成的多个圆范围的并集。
8.根据权利要求7所述的基于BIM的地下管线区域群桩施工路径规划方法，其特征在于，所述根据所述目标函数和限制条件，基于动态规划算法，在所述地下BIM模型中演算出对应的盾构施工路线，包括：
9.一种基于BIM的地下管线区域群桩施工路径规划系统，其特征在于，所述系统包括：
10.一种基于BIM的地下管线区域群桩施工路径规划系统，其特征在于，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于bim的地下管线区域群桩施工路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于bim的地下管线区域群桩施工路径规划方法，其特征在于，所述地下管线数据包括所述目标施工区域中的多个地下管线和对应的管线参数；所述管线参数包括管线直径、管线材料、管线类型和管线深度。
3.根据权利要求2所述的基于bim的地下管线区域群桩施工路径规划方法，其特征在于，所述桩基础分布记录包括有多个桩基础位置和对应的桩基础参数；所述桩基础参数包括桩基础类型和桩基础直径；所述桩基础类型为摩擦型桩、端承型桩、非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩、单排桩和多排桩中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求3所述的基于bim的地下管线区域群桩施工路径规划方法，其特征在于，所述根据所述地下管线数据和桩基础分布记录，以及预设的建模规则，生成所述目标施工区域对应的地下bim模型，包括：
5.根据权利要求4所述的基于bim的地下管线区域群桩施工路径规划方法，其特征在于，所述将包括有所述管线模型和所述桩基础模型的所述基础bim模型，确定为所述目标施工区域对应的地下bim模型，包括：
6.根据权利要求5所述的基于bim的地下管线区域群桩施工路...
【专利技术属性】
技术研发人员：党延嵩，段顺义，张鲁钧，姚峰，赵伟超，李峰，覃政和，韦鹏飞，汪贤文，檀诚钟，
申请(专利权)人：广东省水利水电第三工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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