BIM技術(shù)在工業(yè)化住宅建設(shè)中的應(yīng)用

許瑾璐

（福州外語外貿(mào)學(xué)院理工學(xué)院，福州350200）

0 引言

工業(yè)化住宅建設(shè)需結(jié)合建筑施工成本控制，進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)的管理進(jìn)度優(yōu)化。提高工業(yè)化住宅建設(shè)管理的自適應(yīng)性，研究工業(yè)化住宅建設(shè)管理方法，在提高建筑工程的質(zhì)量，控制工業(yè)化住宅建設(shè)施工成本方面具有重要意義，相關(guān)的工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理優(yōu)化模型研究受到人們的極大關(guān)注[1]。

工業(yè)化住宅建設(shè)管理建立在建筑信息的融合調(diào)度和分類識別基礎(chǔ)上，采用建筑信息管理模型（Building information management，BIM）進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)管理的優(yōu)化調(diào)度設(shè)計(jì)[2]，提取工業(yè)化住宅建設(shè)管理的統(tǒng)計(jì)特征量，結(jié)合相關(guān)的信息管理和綜合調(diào)度模型，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化住宅建設(shè)管理優(yōu)化。傳統(tǒng)方法中，對工業(yè)化住宅建設(shè)管理的工程信息調(diào)度方法主要采用模糊關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法和PID控制方法[3]，上述方法進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理存在自適應(yīng)性差和模糊度高的問題。

針對上述問題，提出基于BIM技術(shù)的工業(yè)化住宅建設(shè)管理優(yōu)化模型。最后進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)分析，展示了本文方法在提高工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理能力方面的優(yōu)越性能。

1 工業(yè)化住宅建設(shè)管理的大數(shù)據(jù)分析

1.1 工業(yè)化住宅建設(shè)管理的BIM信息采樣

在構(gòu)建工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理模型中，采用BIM信息的優(yōu)化分類方法，進(jìn)行工程管理的信息調(diào)度設(shè)計(jì)，建立BIM信息管理模型。根據(jù)模糊決策調(diào)度方法模型，進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的BIM信息分類融合調(diào)度。提取工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息特征量，采用關(guān)聯(lián)規(guī)則特征提取方法，進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的大數(shù)據(jù)自適應(yīng)分類[4]。采用模糊信息融合方法進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)管理信息的特征融合和自適應(yīng)調(diào)度，提取工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的狀態(tài)特征，得到狀態(tài)特征方程為

式中，ub表示工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的剛度因子，cs表示工程管理的效益評估模型參數(shù)，采用分組樣本回歸分析方法構(gòu)建工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的模糊決策模型，得到工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的彈性模量分布為

預(yù)先設(shè)定工業(yè)化住宅建設(shè)工程的成本開銷，結(jié)合模糊粗糙集映射方法進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程的工程管理設(shè)計(jì)[5]，輸出工程管理的模糊決策函數(shù)為

式中，ρ表示工業(yè)化住宅建設(shè)工程結(jié)構(gòu)體系的材料密度，xi為工業(yè)化住宅建設(shè)工程結(jié)構(gòu)體系中構(gòu)件層面的特征系數(shù)，通過關(guān)聯(lián)規(guī)則分層調(diào)度方法進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程集成體系的模糊相關(guān)性檢測，得到安全允量滿足工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理集成體系的分層BIM信息融合方程為

在工業(yè)化住宅建設(shè)工程結(jié)構(gòu)的特征分布模型中，根據(jù)工業(yè)化住宅建設(shè)工程結(jié)構(gòu)的應(yīng)力模型進(jìn)行參數(shù)辨識分析，提取工業(yè)化住宅建設(shè)工程結(jié)構(gòu)的信息特征量，采用決策樹模型，構(gòu)建工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的空間聚類模型，結(jié)合融合調(diào)度方法，進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)管理的BIM信息采樣。

1.2 工業(yè)化住宅建設(shè)管理信息的特征融合

結(jié)合模糊信息融合方法進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)管理信息的特征融合和自適應(yīng)調(diào)度，提取工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的關(guān)聯(lián)規(guī)則特征量,將工業(yè)化住宅建設(shè)工程的BIM信息進(jìn)行分層融合，得到工業(yè)化住宅建設(shè)工程集成的分層BIM評價規(guī)則如下：

在BIM信息庫中進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程的分區(qū)域調(diào)度[6]，得到建設(shè)工程的成本控制參數(shù)T和施工進(jìn)度評價參數(shù)V

結(jié)合大數(shù)據(jù)的特征融合和分布式聚類處理方法，進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程的優(yōu)化調(diào)度，得到特征方程為

式中，z1,z2是工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的模糊度，y為BIM信息集成的維數(shù)，建立工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的模糊度方程為

取工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的關(guān)聯(lián)規(guī)則特征量，采用邏輯回歸分析方法進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的BIM信息融合，實(shí)現(xiàn)建筑工程的分層BIM推進(jìn)和融合控制[7]。

2 工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的優(yōu)化

2.1 工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息分類

本文提出基于BIM技術(shù)的工業(yè)化住宅建設(shè)管理優(yōu)化模型，采用粗糙集聚類分析方法，得到工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的BIM信息融合的判決統(tǒng)計(jì)量為

式中，K為工業(yè)化住宅建設(shè)的BIM信息的統(tǒng)計(jì)特征值，α1＞0，α2＞0，λmax是最大回歸分析的量化值，結(jié)合簇內(nèi)數(shù)據(jù)的融合聚類分析方法，進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的過程尋優(yōu)控制，采用BIM主成分特征檢測方法，得到工業(yè)化住宅建設(shè)工程的BIM信息融合的均方根誤差滿足MSE=E[(|e(n)|2)]＞K，建立工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的模糊聚類模型，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的統(tǒng)計(jì)特征檢測，得到檢測統(tǒng)計(jì)量為

構(gòu)建工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息統(tǒng)計(jì)分布模型，工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的BIM信息融合特征分布集為

在分散子空間中進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息融合調(diào)度，提高工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息分類能力[8]。

2.2 工業(yè)化住宅建設(shè)管理的綜合決策

采用邏輯回歸分析方法進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的BIM信息融合和自適應(yīng)調(diào)度，結(jié)合模糊C均值聚類方法[9]，得到工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息主成分分布為

構(gòu)建工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息模糊聚類的回歸分析模型，根據(jù)工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的特征分布集進(jìn)行線性結(jié)構(gòu)重組，得到工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的多元決策模型，對工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息進(jìn)行分布式檢測和自適應(yīng)聚類分析[10]，得到工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的相關(guān)性概率密度特征為

在關(guān)聯(lián)規(guī)則特征分布集中，工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息融合的互信息量為

建立工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的特征提取和大數(shù)據(jù)融合聚類分析模型，得到工程管理的可靠性評估函數(shù)表述為

采用多隊(duì)列調(diào)度方法，建立工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的決策調(diào)度模型，得到特征訓(xùn)練集si={xj：d(xj,yi)≤d(xj,yl)}，工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的顯著性特征權(quán)重為

建立模糊度核函數(shù)模型，采用相空間結(jié)構(gòu)重組方法，構(gòu)建工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息空間融合模型，得到Nj*的幾何鄰域NEj*(t)，采用離散序列調(diào)度方法，構(gòu)建工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的特征匹配模型，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理優(yōu)化。

3 仿真實(shí)驗(yàn)與性能分析

為了驗(yàn)證本文方法在實(shí)現(xiàn)工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理及BIM信息融合調(diào)度中的應(yīng)用性能，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)分析。采用Matlab和C++進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的融合聚類，對BIM信息采集的樣本數(shù)為2400，模糊聚類的權(quán)系數(shù)為0.46，對工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的迭代次數(shù)為120，工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息采樣周期為T=0.86s，統(tǒng)計(jì)采樣率為fs=10*f0Hz=10KHz，根據(jù)上述仿真環(huán)境和參數(shù)設(shè)定，進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理，得到工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的大數(shù)據(jù)集采樣分布如圖1所示。

圖1 工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的BIM信息采樣

以圖1的數(shù)據(jù)為研究對象，提取工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的關(guān)聯(lián)規(guī)則特征量，采用邏輯回歸分析方法進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的BIM信息融合和自適應(yīng)調(diào)度，得到特征提取結(jié)果如圖2所示。

圖2 工業(yè)化住宅建設(shè)工程BIM信息特征提取結(jié)果

分析圖2得知，采用本文方法進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的BIM信息特征提取聚類性較好。測試不同方法進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的信息融合度水平，得到收斂性測試結(jié)果如圖3所示，分析得知，采用該方法進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)的BIM信息分類的準(zhǔn)確性較好，有效指導(dǎo)了工業(yè)化住宅建設(shè)管理和建設(shè)，提高了工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的可靠性。

圖3 工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息分類的收斂性結(jié)果

4 結(jié)語

結(jié)合建筑施工成本控制，進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)的管理進(jìn)度優(yōu)化，提高工業(yè)化住宅建設(shè)管理的自適應(yīng)性，本文提出基于BIM技術(shù)的工業(yè)化住宅建設(shè)管理優(yōu)化模型。采用建筑信息模型進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)管理的大數(shù)據(jù)信息采樣，結(jié)合模糊信息融合方法進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)管理信息的特征融合和自適應(yīng)調(diào)度，提取工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息的關(guān)聯(lián)規(guī)則特征量，采用邏輯回歸分析方法進(jìn)行工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的BIM信息融合和自適應(yīng)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理BIM信息分類。分析得知，本文方法工業(yè)化住宅建設(shè)的BIM信息分類的準(zhǔn)確性較好，可以有效指導(dǎo)工業(yè)化住宅建設(shè)管理和建設(shè)，提高工業(yè)化住宅建設(shè)工程管理的可靠性，具有很好的應(yīng)用價值。