(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211046607.4
(22)申请日 2022.08.30
(71)申请人 中国电力科 学研究院有限公司
地址 100192 北京市海淀区清河小营东路
15号
申请人 国家电网有限公司
国网河北省电力有限公司
(72)发明人 李佳 王金丽 段祥骏 冯德志
李运硕 许媛媛 张琳 符金伟
王庆杰 段青 沙广林 杨乐
(74)专利代理 机构 北京安博达知识产权代理有
限公司 1 1271
专利代理师 徐国文
(51)Int.Cl.
G06F 30/20(2020.01)G06F 30/13(2020.01)
G06Q 10/04(2012.01)
G06Q 10/06(2012.01)
G06Q 50/08(2012.01)
G06F 111/06(2020.01)
(54)发明名称
配网工程BIM工序合并博弈优化方法、 系统、
设备和介质
(57)摘要
本发明提供了一种配网工程BIM工序合并博
弈优化方法、 系统、 设备和介质, 包括: 获取配网
工程施工进度数值, 将所述配网工程施工进度数
值采用BIM技术进行工序预演, 输出配网工程施
工工序之间的逻辑关系制约序列; 将所述逻辑关
系制约序列输入预先构建的多目标优化博弈模
型, 采用粒子群算法对所述多目标优化博弈模型
进行求解, 得到最优施工工序。 本发明通过构建
多目标优化博弈模型, 并采用BIM技术模拟技术
实现配网各类工程的多环节工序合并与优化, 实
现配网工程工序的优化排布, 有利于提升配网工
程施工效率与质量, 降低工艺缺陷导致的成本浪
费。
权利要求书3页 说明书14页 附图4页
CN 115544718 A
2022.12.30
CN 115544718 A
1.一种配网工程BIM 工序合并博 弈优化方法, 其特 征在于, 包括:
获取配网工程施工进度数值, 将所述配网工程施工进度数值采用BIM技术进行工序预
演, 输出配网工程施工 工序之间的逻辑关系制约序列;
将所述逻辑关系制约序列输入预先构建的多目标优化博弈模型, 采用粒子群算法对所
述多目标优化博 弈模型进行求 解, 得到最优施工 工序;
其中, 所述多目标优化博弈模型以最小化单位 时间内配网工程执行施工工序占用的关
键性资源需求的最大量和 最小化配网工程执行施工工序占用的关键性资源需求的波动幅
度为目标进行构建的。
2.如权利要求1所述的方法, 其特 征在于, 所述多目标优化博 弈模型的构建, 包括:
以最小化单位时间内配网工程执行施工工序占用的关键性资源需求的最大量和最小
化配网工程执 行施工工序占用的关键性资源需求的波动幅度为目标, 构建支付 函数;
以投资约束为约束条件 对所述支付 函数进行约束, 得到多目标优化博 弈模型。
3.如权利要求2所述的方法, 其特 征在于, 所述支付 函数对应的计算式如下:
P=ω1×min{max[L(g(z) )]}+ω2×min{σ2}
其中, P为支付函数表达式, ω1表示单位时间内配网工程执行施工工序占用的关键性资
源占总资源的权重因子; ω2表示配网工程执行施工工序占用的关键性资源需求的波动幅
度占总资源波动幅度的权重因子; z表 示资源, g(z)表 示单位时间内关键性资源需求量, L(g
(z))表示单位时间内配网工程执行施工工序占用的关键性资源需求; σ2表示配网工程执行
施工工序占用的关键性资源需求的波动幅度。
4.如权利要求3所述的方法, 其特征在于, 所述采用粒子群算法对所述多目标优化博弈
模型进行求 解, 得到最优施工 工序, 包括:
步骤S1: 以施工工序中的每一个工序环节作为个体粒子, 整体施工工序表示粒子群, 随
机产生粒子群;
步骤S2: 初始化粒子群, 并以支付 函数作为个 体粒子对应的适应值;
步骤S3: 将所述适应值作为当前每个粒子的局部最优解, 并将每个粒子的适应值对应
的位置作为每 个粒子的局部最优解所在的位置;
步骤S4: 获取最佳适应值作为全局最优值, 并将所述最佳适应值对应的位置作为全局
最优值所在的位置;
步骤S5: 更新每 个粒子对应的飞翔速度;
步骤S6: 对每 个粒子的飞翔速度进行限幅处 理;
步骤S7: 更新每个粒子当前的位置, 并比较当前每个粒子的适应值是否优于历史局部
最优解, 若 是, 得到当前粒子群的全局最优值, 并将所述全局最优值对应的位置作为粒子群
的全局最优值对应的位置;
步骤S8: 重复步骤S5 ‑S7, 直到满足预设的最小误差或最大迭代次数;
步骤S9: 输出粒子群的全局最优值、 全局最优值对应的位置、 每个粒子的局部最优值和
每个粒子的局部最优值对应的位置, 并将粒子群的全局最优值作为 最优施工 工序。
5.如权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述配网工程施工进度 数值至少包括下述的
一种或多种: 施工工序开始时间、 施工工序完成时间、 施工工序重要程度、 资源需求轻度和
施工工序之间的逻辑关联关系。权 利 要 求 书 1/3 页
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26.如权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述将所述配网工程施工进度数值采用BIM
技术进行工序预演, 输出配网工程施工 工序之间的逻辑关系制约序列, 包括:
根据获取的配网工程施工进度 数值, 得到配网工程施工参量间的关系 描述信息; 其中,
所述配网工程施工参 量包括: 施工 工序总数量、 施工 工序执行次序和施工 工序执行进度;
将所述配网工程施工参量间的关系描述信息采用 BIM技术进行工序预演, 输出配网工
程施工工序之间的逻辑关系制约序列。
7.如权利要求6所述的方法, 其特征在于, 所述配网工程施工参量间的关系 描述信息采
用离散正整数 方法进行描述。
8.如权利要求6所述的方法, 其特征在于, 所述根据获取的配网工程施工进度数值, 得
到配网工程施工参 量间的关系描述信息, 包括:
根据所述配网工程施工进度数值建立进度数值映射;
根据所述进度数值映射, 构建进度数值描述矩阵;
根据所述进度数值描述矩阵, 获取多目标优化目标; 其中, 所述多目标优化目标至少包
括下述中一种或多种: 施工成本、 施工质量和施工 速率;
根据所述多目标优化目标, 生成多目标优化多 项式;
根据所述多目标优化多 项式, 确定多 项式增广矩阵;
根据所述多 项式增广矩阵, 确定优化矩阵描述;
基于所述优化矩阵描述, 得到配网工程施工进度各参 量间的关系描述信息 。
9.如权利要求8所述的方法, 其特 征在于, 所述多目标优化多 项式如下:
a11x1+a12x2+…+a1NxN=b1
a21x1+a22x2+…+a2NxN=b2
…
aM1x1+aM2x2+…+aMNxN=bM
其中,N表示配网工程的施工工序总数量, xi表示配网工程执行施工工序对应的施工次
序, xi∈{1,2,3, …,N}; M表示多目标优化目标的数量, 构建系数矩阵A=(aij)M×N, aij表示第
i项影响因素对工序j作用关系的量化描述; B=[b1,b1,…,bM]表示多目标优化目标的量化
描述。
10.如权利要求8所述的方法, 其特 征在于, 所述多 项式增广矩阵如下:
其中, aij表示第i项影响因素对工序j作用关系的量化描述; N表示配网工程的施工工序
总数量; M表示多目标优化目标的数量; B=[b1,b1,…,bM]表示多目标优化目标的量 化描述。
11.一种配网工程BIM 工序合并博 弈优化系统, 其特 征在于, 包括:
BIM工序预演模块: 用于获取配网工程施工进度数值, 将所述配网工程施工进度数值采
用BIM技术进行工序预演, 输出配网工程施工 工序之间的逻辑关系制约序列;
博弈优化模块: 将所述逻辑关系制约序列输入预先构建的多目标优化博弈模型, 采用
粒子群算法对所述多目标优化博 弈模型进行求 解, 得到最优施工 工序;权 利 要 求 书 2/3 页
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专利 配网工程BIM工序合并博弈优化方法、系统、设备和介质
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