一种基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法及系统

摘要

本发明公开了提供一种基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法及系统，本发明通过通过对公路工程电子工程数量表的读取、分类及重构，完成公路工程三维BIM模型与对应工程数量的绑定，建立包含设计尺寸、参数及工程数量表的完整设计信息数字化数据，并充分地展示在GIS平台中，有效服务于施工建设各个环节对工程量数据的实际需求，结束传统工程量只能通过二维图纸、纸质表格进行信息传递的时代，实现公路工程设计阶段信息通过BIM+GIS平台向施工阶段的数字化交互与传递，打通公路工程全生命周期中各阶段数据传递的物理壁垒。

权利要求

1.一种基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法，包括：步骤1：利用预先配置的表名字典库对公路工程的多个原始工程数量表进行筛选，根据表名匹配度筛选出多个待处理工程数量表；遍历多个所述待处理工程数量表，根据所述待处理工程数量表的存储路径与表名生成所述待处理工程数量表的第一属性信息；

以及，遍历多个所述待处理工程数量表，生成所述待处理工程数量表的第二属性信息，通过所述第二属性信息表征所述待处理工程数量表中的有效数据位置区间；

步骤2：轮询所述待处理工程数量表，根据预先建立的工程数据类别字典库在所述有效数据位置区间中进行搜索，提取所述待处理工程数量表中属于各个类别的有效原始数据，并根据有效原始数据所属的类别对其进行标记；

步骤3：构造函数生成每个所述待处理工程数量表的表单数据函数，其中，所述表单数据函数与每个所述待处理工程数量表中的有效原始数据及其标记相关联；

步骤4：根据工程算量方式对多个所述待处理工程数量表进行重新分组，得到多个组别的待处理工程数量表；针对每组待处理工程数量表，创建一个标准工程数量表模板，其中，所述标准工程数量表模板包括：组内所有待处理工程数量表的数据类别及该类别数据对应的位置；

通过调用所述待处理工程数量表的第一属性信息、以及根据所述表单数据函数进行映射，在多个所述标准工程数量表模板中进行结构化数据填写，得到多个标准工程数量表；

步骤5：接收用户录入的工程信息，根据所述工程信息对所述标准工程数量表进行合理性检查，当检查合格后，将所述工程信息与所述标准工程数量表进行关联，得到关联后的标准工程数量表；其中，所述工程信息包括：项目名称、项目阶段、工程所属路段、施工标段区间信息；

步骤6：将所述标准工程数量表通过关键字段的映射在GIS平台中的BIM模型上，从而与所述公路工程的BIM模型进行绑定；

其中，所述步骤1中遍历多个所述待处理工程数量表，根据所述待处理工程数量表的存储路径与表名生成所述待处理工程数量表的第一属性信息，包括：步骤101，针对每个所述待处理工程数量表，判断所述待处理工程数量表的原始表名是否为所述预先配置的表名字典库中的标准表名，若是，进入步骤103；若否，则进入步骤102；

步骤102，根据所述标准表名对所述待处理工程数量表的表名进行修改，再进入步骤

103；

步骤103，根据预设的表格版本格式判断所述待处理工程数量表是否符合要求，若是，则进入步骤105；若否，则进入步骤104；其中，所述预设的表格版本格式为xlsx格式；

步骤104，根据预设的表格版本格式对所述待处理工程数量表进行格式转换，并将转换前后的待处理工程数量表存储至不同的存储路径，再进入步骤105；

步骤105，根据转换前后的表名、转换前后的存储路径生成所述待处理工程数量表的第一属性信息；

所述步骤1中遍历多个所述待处理工程数量表，生成所述待处理工程数量表的第二属性信息，通过所述第二属性信息表征所述待处理工程数量表中的有效数据位置区间，包括：步骤201，将打印区域作为每个所述待处理工程数量表的数据查找区域；

步骤202，在所述数据查找区域对所述待处理工程数量表的有效数据进行查找，找到所述待处理工程数量表的有效数据，剔除所述待处理工程数量表的隐藏行、剔除无效数据行，其中，所述无效数据行包括：合计行、签字行；

步骤203，根据所述有效数据的开始行与结束行生成所述待处理工程数量表的第二属性信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先建立的工程数据类别字典库根据不同专业的需要进行分类划分，由各个专业所需要包括的数据类别构成；其中，所述数据类别包括：桩号信息、位置信息、处治高度、处治长度、处治宽度、第一处治类型、第三处治类型、材料信息；

其中，所述桩号信息包括：起点桩号、中心桩号、终点桩号，所述位置信息包括：处治位置左侧、处治位置右侧，处治长度包括：左侧处治长度、右侧处治长度、中心处治长度，处治宽度包括：左侧处治宽度、右侧处治宽度、中心处治宽度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2还包括：检查所读取的有效原始数据的格式规范性与数据完整性，对不符合要求的有效原始数据进行修改。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述检查所读取的有效原始数据的格式规范性与数据完整性，对不符合要求的有效原始数据进行修改，包括：步骤301，根据公路工程特定桩号格式检查所述桩号信息中的桩号格式，对其中不符合格式要求的桩号信息进行转换；

步骤302，判断所述材料信息是否完整，对空缺材料数据行进行补充。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述工程信息对所述标准工程数量表进行合理性检查，包括：

根据工程所属路段的实际地理信息判断所述标准工程数量表的起点桩号是否大于等于终点桩号，若是，则合理；若否，则对单元格进行着色标记；

判断每个桩号所属路线是否相同，若是，则合理；若否，则对单元格进行着色标记；

根据施工标段区间信息判断所述标准工程数量表的桩号范围是否正确，若是，则合理；

若否，则对单元格进行着色标记；

根据着色标记信息进行人工修改，待人工修改后，重新进行合理性检查，直到检查合格后，将所述工程信息与所述标准工程数量表进行关联。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤6还包括：筛选出所述标准工程数量表中需要绑定清单细目号的数据，根据预置的WBS编号及清单细目号对所述数据进行标记，以完善数据信息。

7.一种基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构系统，其特征在于，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至6中任一项所述的方法。

说明书

一种基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法及

系统

技术领域

[0001] 本发明涉及公路工程三维模型技术领域，特别涉及一种基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法及系统。

背景技术

[0002] 在传统公路工程设计成果中，根据目前BIM技术的应用特点，分为表达设计尺寸、参数等公路几何信息，以及表达公路构造所需要用到的具体材料数量的工程数量信息。这
两种信息最终需要完整的通过资质文件的形式传递至施工阶段，用于指导公路工程的具体
施工。目前公路工程数量信息的产生，是设计人员在公路工程设计、计算过程中，得到的设
计结构物所需要用到的材料数量，并通过Excel软件记录保存。而工程数量表成果交付方式
是将电子化的Excle表格打印出来，在资质文件上签名、盖章，最终装订成册，作为设计成果
一并交付给工程项目业主方及施工方。

[0003] 随着Autodesk公司在2002年首次提出建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)概念以来，BIM技术在道路工程设计阶段的广泛运用，设计成果中用于体现
设计构造物参数、尺寸等几何信息的表达方式，已经可以由传统的图纸转换成精准的三维
模型，再通过成熟的GIS(地理信息系统)技术，直接通过三维模型将设计阶段成果传递至施
工建设阶段。BIM+GIS技术在公路工程中的应用，已经是目前公路工程各个阶段的发展方
向，也是设计成果全数字化交付的必然趋势。但计成果中的另一关键信息——公路工程设
计工程数量，目前没有一种科学有效的技术能够随着BIM模型一同传递，仍是通过打印成资
质文件进行成果交付，导致交付效率低下，并且还需要手动进行工程数量与模型的关联计
算，无法将工程数量在模型中进行直观展示，并且当纸质版表格交付的公路工程设计工程
数量信息存在错误时，存在难以溯源、难以核查的缺陷。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中所存在的传统工程量只能通过二维图纸、纸质表格进行信息传递导致交付效率低下、难以溯源的缺陷，提供一种基于BIM+GIS的公路工程
数量表提取分类重构方法及系统，本发明通过对公路工程电子工程数量表的读取、分类及
重构，完成公路工程三维BIM模型与对应工程数量的绑定，建立包含设计尺寸、参数及工程
数量表的完整设计信息数字化数据，并充分地展示在GIS平台中，有效服务于施工建设各个
环节对工程量数据的实际需求，结束传统工程量只能通过二维图纸、纸质表格进行信息传
递的时代，实现公路工程设计阶段信息通过BIM+GIS平台向施工阶段的数字化交互与传递，
打通公路工程全生命周期中各阶段数据传递的物理壁垒。

[0005] 为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

[0006] 一种基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法，包括：

[0007] 步骤1：利用预先配置的表名字典库对公路工程的多个原始工程数量表进行筛选，根据表名匹配度筛选出多个待处理工程数量表；遍历多个所述待处理工程数量表，根据所
述待处理工程数量表的存储路径与表名生成所述待处理工程数量表的第一属性信息；

[0008] 以及，遍历多个所述待处理工程数量表，生成所述待处理工程数量表的第二属性信息，通过所述第二属性信息表征所述待处理工程数量表中的有效数据位置区间；

[0009] 步骤2：轮询所述待处理工程数量表，根据预先建立的工程数据类别字典库在所述有效数据位置区间中进行搜索，提取所述待处理工程数量表中属于各个类别的有效原始数
据，并根据有效原始数据所属的类别对其进行标记；

[0010] 步骤3：构造函数生成每个所述待处理工程数量表的表单数据函数，其中，所述表单数据函数与每个所述待处理工程数量表中的有效原始数据及其标记相关联；

[0011] 步骤4：根据工程算量方式对多个所述待处理工程数量表进行重新分组，根据分组结果生成多个标准工程数量表模板；

[0012] 通过调用所述待处理工程数量表的第一属性信息、以及根据所述表单数据函数进行映射，在多个所述标准工程数量表模板中进行结构化数据填写，得到多个标准工程数量
表；

[0013] 步骤5：接收用户录入的工程信息，根据所述工程信息对所述标准工程数量表进行合理性检查，当检查合格后，将所述工程信息与所述标准工程数量表进行关联，得到关联后
的标准工程数量表；其中，所述工程信息包括：项目名称、项目阶段、工程所属路段、施工标
段区间信息；

[0014] 步骤6：将所述标准工作数量表通过关键字段的映射在GIS平台中的BIM模型上，从而与所述公路工程的BIM模型进行绑定。

[0015] 优选的，上述基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法中，所述步骤一中遍历多个所述待处理工程数量表，根据所述待处理工程数量表的存储路径与表名生成所述
待处理工程数量表的第一属性信息，包括：

[0016] 步骤101，针对每个所述待处理工程数量表，判断所述待处理工程数量表的原始表名是否为所述预先配置的表名字典库中的标准表名，若是，进入步骤103；若否，则进入步骤
102；

[0017] 步骤102，根据所述标准表名对所述待处理工程数量表的表名进行修改，再进入步骤103；

[0018] 步骤103，根据预设的表格版本格式判断所述待处理工程数量表是否符合要求，若是，则进入步骤105；若否，则进入步骤104；其中，所述预设的表格版本格式为xlsx格式；

[0019] 步骤104，根据预设的表格版本格式对所述待处理工程数量表进行格式转换，并将转换前后的待处理工程数量表存储至不同的存储路径，再进入步骤105；

[0020] 步骤105，根据转换前后的表名、转换前后的存储路径生成所述待处理工程数量表的第一属性信息。

[0021] 优选的，上述基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法中，所述步骤一中遍历多个所述待处理工程数量表，生成所述待处理工程数量表的第二属性信息，通过所述
第二属性信息表征所述待处理工程数量表中的有效数据位置区间，包括：

[0022] 步骤201，将打印区域作为每个所述待处理工程数量表的数据查找区域；

[0023] 步骤202，在所述数据查找区域对所述待处理工程数量表的有效数据进行查找，找到所述待处理工程数量表的有效数据，剔除所述待处理工程数量表的隐藏行、剔除无效数
据行，其中，所述无效数据行包括：合计行、签字行；

[0024] 步骤203，根据所述有效数据的开始行与结束行生成所述待处理工程数量表的第二属性信息。

[0025] 优选的，上述基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法中，所述预先建立的工程数据类别字典库根据不同专业的需要进行分类划分，由各个专业所需要包括的数据
类别构成；其中，所述数据类别至少包括：桩号信息、位置信息、处治高度、处治长度、处治宽
度、第一处治类型、第三处治类型、材料信息；

[0026] 其中，所述桩号信息包括：起点桩号、中心桩号、终点桩号，所述位置信息包括：处治位置左侧、处治位置右侧，处治长度包括：左侧处治长度、右侧处治长度、中心处治长度，
处治宽度包括：左侧处治宽度、右侧处治宽度、中心处治宽度。

[0027] 优选的，上述基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法中，所述步骤2还包括：检查所读取的有效原始数据的格式规范性与数据完整性，对不符合要求的有效原始
数据进行修改。

[0028] 优选的，上述基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法中，所述检查所读取的有效原始数据的格式规范性与数据完整性，对不符合要求的有效原始数据进行修改，
包括：

[0029] 步骤301，根据公路工程特定桩号格式检查所述桩号信息中的桩号格式，对其中不符合格式要求的桩号信息进行转换；

[0030] 步骤302，判断所述材料信息是否完整，对空缺材料数据行进行补充。

[0031] 优选的，上述基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法中，所述根据工程算量方式对多个所述待处理工程数量表进行重新分组，根据分组结果生成多个标准工程数
量表模板，包括：

[0032] 根据工程算量方式对多个所述待处理工程数量表进行重新分组，得到多个组别的待处理工程数量表；针对每组待处理工程数量表，创建一个标准工程数量表模板，其中，所
述标准工程数量表模板包括：组内所有待处理工程数量表的数据类别及该类别数据对应的
位置。

[0033] 优选的，上述基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法中，所述根据所述工程信息对所述标准工程数量表进行合理性检查，包括：

[0034] 根据工程所属路段的实际地理信息判断所述标准工程数量表的起点桩号是否大于等于终点桩号，若是，则合理；若否，则对该单元格进行着色标记；

[0035] 判断每个桩号所属路线是否相同，若是，则合理；若否，则对该单元格进行着色标记；

[0036] 根据施工标段区间信息判断所述标准工程数量表的桩号范围是否正确，若是，则合理；若否，则对该单元格进行着色标记；

[0037] 根据着色标记信息进行人工修改，待人工修改后，重新进行合理性检查，直到检查合格后，将所述工程信息与所述标准工程数量表进行关联。

[0038] 优选的，上述基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法中，所述步骤6还包括：

[0039] 筛选出所述标准工作数量表中需要绑定清单细目号的数据，根据预置的WBS编号及清单细目号对所述数据进行标记，以完善数据信息。

[0040] 在本发明进一步的实施例中还提供一种基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构系统，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储
器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以
使所述至少一个处理器能够上述基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法。

[0041] 与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过对原始工程数量表的甄别、处理、读取，在保证原始工程数量表数据格式及内容安全的前提下，根据工程类表格属性特
点，结构化原始表格数据，并转换成新的标准电子表格；在对新的数量表通过自动化+人工
修改的方式，构建完整的、正确的结构化工程数据；最后根据BIM技术特点以及施工环节使
用方式，丰富、完善上述工程数据，最后绑定至三维模型并展示在GIS平台中。本发明通过对
公路工程专业工程数量表进行充分分析构建出相应的表名字典库、工程数据类别字典库，
通过对BIM三维模型的数量表绑定要求以及施工阶段GIS平台业务对工程数量的使用需求
进行充分挖掘，设计出结构化标准表格的生成方式和重构方式构建能够实现工程信息化交
互、传递的结构化工程量数据。
附图说明：

[0042] 图1为本发明示例性实施例的基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法流程图。

[0043] 图2为本发明示例性实施例的标准表对应的工程结构树示意图。

[0044] 图3为本发明示例性实施例的基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构结构框图。

具体实施方式

[0045] 下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本
发明的范围。

[0046] 实施例1

[0047] 图1示出了本发明示例性实施例的基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构方法，包括：

[0048] 步骤1：利用预先配置的表名字典库对公路工程的多个原始工程数量表进行筛选，根据表名匹配度筛选出多个待处理工程数量表；遍历多个所述待处理工程数量表，根据所
述待处理工程数量表的存储路径与表名生成所述待处理工程数量表的第一属性信息；

[0049] 以及，遍历多个所述待处理工程数量表，生成所述待处理工程数量表的第二属性信息，通过所述第二属性信息表征所述待处理工程数量表中的有效数据位置区间；

[0050] 步骤3：构造函数生成每个所述待处理工程数量表的表单数据函数，其中，所述表单数据函数与每个所述待处理工程数量表中的有效原始数据及其标记相关联；

[0051] 步骤4：根据工程算量方式对多个所述待处理工程数量表进行重新分组，根据分组结果生成多个标准工程数量表模板；

[0052] 通过调用所述待处理工程数量表的第一属性信息、以及根据所述表单数据函数进行映射，在多个所述标准工程数量表模板中进行数据填写，得到多个标准工程数量表；

[0053] 步骤5：接收用户录入的工程信息，根据所述工程信息对所述标准工程数量表进行合理性检查，当检查合格后，将所述工程信息与所述标准工程数量表进行关联，得到关联后
的标准工程数量表；其中，所述工程信息包括：项目名称、项目阶段、工程所属路段、施工标
段区间信息；

[0054] 步骤6：将所述标准工作数量表通过关键字段的映射在GIS平台中的BIM模型上，从而与所述公路工程的BIM模型进行绑定。

[0055] 具体的，首先甄别及分析处理原始工程数量表，根据行业规范，设计工程数量表最终成果的表现形式，是资质版文件，而背后的电子版Excel工程数量表是在设计过程中产
生、修改并完善的。因此对于最后准确工程数量的提取，首先需要从所有电子化Excel文件
中甄别出真正有效的工程数量表并加以分析处理。

[0056] (一)文件名甄别

[0057] 在步骤1中，应预先建立一个真正需要被解析、重构的工程数量表在行业范围《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》中的标准表名字典库(简称：标准表名字典)，让所
有原始工程数量表文件名与标准表名字典进行关键字模糊匹配，根据表名匹配度甄别出有
效原始工程数量表。

[0058] 在公路工程有效工程数量表中，多为手动绘制的表格，其风格、格式及内容均不固定，还需进行后续的处理，所以在步骤一中，还需根据具体文件名进行具体分析，根据关键
字匹配度找到对于符合标准表名字典的待处理工程数量表，对于待处理工程数量表需建立
每一张表格的初始第一属性，其具体属性内容如下：

[0059] ①原始表名(字符串类型)；如《防护工程数量表‑20200705》；

[0060] ②标准表名(字符串类型)；如《路基防护工程数量表》；

[0061] ③原始表绝对路径(字符串类型)。

[0062] (二)原始表处理

[0063] 对甄别出的满足所述标准表名字典库匹配度的Excel原始工程数量表，根据设计人员使用软件习惯的不同，其保存格式的版本也分为2007之前的版本(后缀名为：xls)和
2007之后的版本(后缀名为：xlsx)。不同的版本在数据格式等方面也有细微的差别，为了保
证其表格格式及版本的统一，便于后续步骤的处理错误尽量不传递，在本步骤中需对两种
不同的版本进行统一成2007之后的版本，即后缀名为“xlsx”的表格。

[0064] 对于原始表格的处理，首先应保证不修改原始表的所有格式，保证原始工程数据的安全，因此在对2007之后版本(后缀名为“xls”)的原始表进行格式转换的方法上，是将升
级之后的新数量表保存在系统临时文件夹中，通过增加文件属性的方式让两者关联。这样
既保证了原始数量表的数据格式安全(不做任何修改)，又保证了在后续步骤中对原始数量
表的处理格式统一(2007之后的版本格式)。

[0065] 继本步骤表格初始第一属性的基础上，再新增处理后表格的具体属性：

[0066] ①原始表名(既有属性)；

[0067] ②标准表名(既有属性)；

[0068] ③原始表绝对路径(既有属性)；

[0069] ④版本转换后的临时路径(本小节新增属性)。

[0070] 综上，对原始工程数量表的甄别及分析处理工作完成。并针对每一张表建立了独立唯一的第一属性信息。接着，遍历多个所述待处理工程数量表，生成所述待处理工程数量
表的第二属性信息，通过所述第二属性信息表征所述待处理工程数量表中的有效数据位置
区间，包括：

[0071] 在本步骤中，是对每一张原始Excel数量表内具体内容进行分析，判断是否满足读取要求。

[0072] (一)检查数量表中的内容是否有效

[0073] ①对工程数量表的每一个工作簿(sheet工作簿)内的有效数据进行判断(很多工程数量表中存在大量计算过程数据及其他注释数据)。在本专利的判断方法为对打印区域
的判断识别。

[0074] ②对有效数据的表头进行判断，寻找并确认有效表头—即公路工程数量表的专业属性：起止桩号、处治措施、工程数量、备注等信息。

[0075] ③识别①中数据范围中除表头外的每一行数据的有效性：剔除隐藏行、剔除无效数据行(如合计行、签字行等)。

[0076] 对于上述①②③出现的问题，方法抛出具体问题种类以及位置，返回用户手动修改处理，处理完成后重复上述步骤，最终在步骤一的属性上继续添加每张表的sheet属性集
合，具体每一个工作簿的sheet属性包含如下信息(tableInfo)：

[0077] ①主表名(即标准表名字)；

[0078] ②次表名(即每一个sheet表名称)；

[0079] ③表头数据开始行(int类型)；

[0080] ④表头数据结束行(int类型)；

[0081] ⑤有效工程数据起始行(int类型)。

[0082] 据此，我们能够根据所述有效数据的开始行与结束行生成所述待处理工程数量表的第二属性信息，进入步骤2。

[0083] 步骤2：轮询所述待处理工程数量表，根据预先建立的工程数据类别字典库在所述有效数据位置区间中进行搜索，提取所述待处理工程数量表中属于各个类别的有效原始数
据，并根据有效原始数据所属的类别对其进行标记；

[0084] 同样的，在本步骤之前，应预先建立一个依据《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》中的数据结构分类，即“工程数据类别字典库”。根据《编办》中对工程数量表中应该
出现的内容进行归类分析整理，总结出对应不同专业需要进行分类划分的数量类型，并建
立对应的公共属性：数据集合(字符串类型)。这里的专业包括：路基专业、路面专业、桥梁专
业、隧道专业、涵洞专业、立体交叉专业等。

[0085] 以“路基路面”专业为例，其具体的数据类型可以分为如下类型：桩号信息(起点桩号、中心桩号、终点桩号)、位置信息(处治位置左侧、右侧及其他处治位置)、处治高度、处治
长度(左侧、右侧、中心)、处治宽度(左侧、右侧、中心)、第一处治类型(为次表名，如《路基防
护工程数量表》中的“挡墙”或“有机坡面防护”等)、第三处治类型(指表头中的“处治措
施”)、材料信息(指具体使用的材料：如钢筋、混凝土、土石方等，以及材料的层级关系及单
位)及其他处治信息(无单位的其他信息，如“备注”等)。

[0086] 接着轮询所述待处理工程数量表，根据步骤1得到的sheet表属性信息(第二属性信息)及预先建立的工程数据类别字典库，遍历每个待处理工程数量表，依次获取待处理工
程数量表的属性信息及数据信息，在每个所述工程数量表的有效数据位置区间中进行搜
索，提取获取原始表的数据，提取所述待处理工程数量表中属于各个类别的有效原始数据，
并根据有效原始数据所属的类别对其进行标记，可根据标记结果形成第一结构树，由此形
成可读取的结构化的工程数量表，便于后续的标准表映射。接着，检查所读取的有效原始数
据的格式规范性与数据完整性，对不符合要求的有效原始数据进行修改。根据分类规则，对
获取的数据进行初步筛查，筛查的内容主要为设计人员在手动编制表格中的人为错误，并
提示用户进行修改。

[0087] 以“路基路面”专业为例，具体的筛查规则如下：

[0088] ①桩号信息：是否为桩号格式(公路工程特定桩号格式)；

[0089] ②材料信息：是否有桩号信息但无材料信息。

[0090] 经自动筛查并由用户修改确认后，将最终的原始工程量数据，以字符串的形式结构化存储至系统中。至此，解析工程数量表的工作已经全部完成，执行步骤3，将每个所述工
程数量表的数据进行结构化，构造函数生成每个所述待处理工程数量表的表单数据函数，
其中，所述表单数据函数与每个所述待处理工程数量表中的有效原始数据及其标记相关
联；

[0091] 具体数据结构化信息(List)如下：

[0092] ①原始表名(字符串类型)；

[0093] ②标准表名(字符串类型)；

[0094] ③原始表绝对路径(字符串类型)；

[0095] ④版本转换后的临时路径(字符串类型)；

[0096] ⑤单表数据集合(构造函数，包含表格中所有有效数据)。

[0097] 步骤4：根据工程算量方式对多个所述待处理工程数量表进行重新分组，根据分组结果生成多个标准工程数量表模板；

[0098] 具体的，根据用户选择数据的存储方式重构数据，根据设计人员在设计过程中创建的电子Excel的习惯，存在①将一种类型的数量表分成多个Excel编制的方式；②根据行
业规范《公路工程标准施工招标文件》中工程量清单的算量方式，需要将一个sheet表的不
同类型拆分并单独算量，也就是根据算量方式，我们会对多个所述待处理工程数量表进行
重新分组，得到多个组别的待处理工程数量表；针对每组待处理工程数量表，创建一个标准
工程数量表模板。

[0099] ①例如在《特殊路基设计工程数量表》中，往往存在多个分表：如软基处理、框架梁、桩板墙等。在设计人员的编制习惯中，有些设计人员会编制成三张Excel表格：《特殊路
基‑软件处理》、《特殊路基‑框架梁处理》、《特殊路基‑桩板墙》。但是需要上述三张表均为
《特殊路基数量表》中不同的内容，在本步骤中，需要对三张表的数据进行合并处理，成为新
的独立工程数量表；

[0100] ②以《路基防护工程数量表》举例，其中路肩墙、路堑墙、路堤墙均在一个Sheet工作薄的表格内容中，但工程量清单的编号原则，需要分别对路肩墙、路堑墙及路堤墙的部分
工程量单独编号，一张表中同时存在的处治方式不利于编号绑定，因此需要拆分。用户自定
义选择上述两种方式后，对步骤三方法执行的结果数据进行重构并存储至内存中。

[0101] 其中，所述标准工程数量表模板包括：组内所有待处理工程数量表的数据类别及该类别数据对应的位置，在新表中写入内存结构化数据：通过调用所述待处理工程数量表
的第一属性信息、以及根据所述表单数据函数进行映射，在多个所述标准工程数量表模板
中进行结构化数据填写，得到多个标准工程数量表。

[0102] 具体的，根据所有待处理工程数量表的分组规则，针对一组工程数量表创建适应所有组内所有工程数量表数据类别的标准表模板，包括：所有数据类别以及数据类别需要
存放的位置(在Excel表格中的指定位置)。比如存放“桩号信息”的Excel位置为第3～5列；
存放“位置信息”的Excel位置为6～8列；存放“处治长度”的Excel位置为9～11列，以此类
推。比如一组内有ABC三个表格，A表：包含桩号，处治措施，左右侧，材料；B表：包含桩号，处
理长度，材料；C表：包含桩号，处理宽度，材料，备注。那么我的“规则”，就是要建立一张包
含：桩号、处治措施、处治长度、宽度、材料、备注在内的“标准表”。根据用户选择的文件存放
位置，复制标准表模板，并根据内存结构化数据信息重命名标准表模板，并在表格中写入具
体数据。对于步骤一中提到的“计算机辅助绘制”的表格直接复制并重命名。经过步骤一至
步骤四，将所有原始表数据彻底转换成具有特定规则格式并完整保留所有原始表格数据的
标准工程数量表。对于原始工程数量表的转换过程已经完成。

[0103] 步骤5：接收用户录入的工程信息，根据所述工程信息对所述标准工程数量表进行合理性检查，当检查合格后，将所述工程信息与所述标准工程数量表进行关联，得到关联后
的标准工程数量表；其中，所述工程信息包括：项目名称、项目阶段、工程所属路段、施工标
段区间信息；

[0104] (一)根据用户录入，记录工程数量表工程信息

[0105] 根据用户交互界面，将具有公路工程特性的相关信息与工程数量表个体进行绑定，丰富完善工程数量表作为施工过程应具备的一部分属性。其具体属性内容如下：

[0106] ①项目名称(字符串类型)；

[0107] ②项目阶段(枚举型：方案、工可、初设、施设)；

[0108] ③所属路线(主线、XX互通、XX停车区、XX服务区、XX枢纽)；

[0109] ④施工标段(全线、XX标段)。

[0110] (二)读取并检查所有标准表内容的合法性及专业性，所读取的结构树如图2所示。

[0111] 根据步骤4的标准表的格式，读取标准表所有内容，对标准表数据的如下规则依次检查：

[0112] ①桩号范围是否在施工标段区间内(施工标段区间信息根据项目信息表单独创建)

[0113] ②起点桩号是否大于等于终点桩号

[0114] ③桩号所属路线是否相同(如AK1+010～BK1+030)

[0115] ④材料信息是否为数字类型(Double类型)

[0116] 对于上述①～④出现的问题，抛出具体问题种类以及数量表位置，并在对应错误数据的单元格标记颜色，返回用户手动修改处理，处理完成后重复上述步骤。最终检查无误
后，读取并按照固定结构规则生成数据包。在本专利所定义的工程数据结构中，需要明确如
下数据结构：项目(如：XX高速公路施工图设计项目)—路线类型(如：主线、XX互通、XX服务
区、XX停车区等)—路线名称(K、Z1K、AK、CK等)。这一层次结构的划分，使得不同情况下的工
程数量表层级数量保持一致，有助于数量表数据结构的使用。具体结构规则如下：(具体树
结构详见附图)。

[0117] 数量表背景信息：

[0118] 背景信息包含该数量表在项目中的具体定位，有助于对于数量表在工程项目层级的管理与调用。共计包含项目名称(ProjectName)、具体施工标段(ConstructionSection)、
设计阶段(ProjectSage)等。

[0119] 数量表属性信息：

[0120] 数量表属性信息指数量表自身的特性，用于通过关键字对数量表的检索以及在相同数量表背景信息的情况下对该数量表的区分。共计包含数量表绝对路径
(MainTableName)、数量表所属路线类型(AligmentType)。

[0121] 数量表数据信息：

[0122] 数量表数据信息，即工程数量表本身的所有数据，以及重构后的通用信息提取，包括但不限于：桩号信息、位置信息、处治措施信息、材料信息、处治类型信息、路线范围信息
等。该数据信息层级结构较深，详见附图。在主节点上，可将上述信息划分为路线数据范围
集合信息(List)和分表内容集合(List)两类。

[0123] (三)标准表规范化命名及数据序列化存储规范化命名

[0124] 在完成数据检查，并结构化存储在内存中后，需要将数据转出并存储。为了快速地获取数量表的背景属性，在本步骤中对标准表的文件命名进行规范设置，具体设置内容为：
图号+标准文件名+施工标段+路线类型，并在数量表的固定单元格位置设置项目名称。这种
规则地对文件重命名及文件固定单元格内容设置，即满足相关编制办法要求，又能够实现
对数量表背景信息的快速存储和读取；对于(二)中的结构数据，进行序列化存储，并对xml
文件进行命名规范：项目名称+施工标段+路线类型。这种数据方式有助于具体使用者快速
地从文件名中获取对应想要的信息。

[0125] 标准表命名示例：

[0126] S6‑3‑2‑9路基每公里土石方数量表JN4对坪互通.xlsx

[0127] 序列化数据文件命名示例：

[0128] G4216线‑金阳至宁南段‑XJ27‑主线.xml

[0129] 步骤六：首先根据施工需求深化工程量数据

[0130] 步骤五完成后，基本已经完成对设计工程数量表的结构化工作，满足设计阶段的各种数据操作，如施工标段划分、某一项工程数据的统计分析、特定条件下的数据判断等。
但是在施工阶段中的数据应用，还差对数据分部分项的划分(以下简称：WBS)及工程量清单
细目号(为工程上的预置WBS分类编号)与具体材料的属性绑定。所以在本步骤中，仍然需要
通过对数据的结构属性进行属性完善。其完善的方式如下：

[0131] ①将需要分部分项及绑定清单细目号的数据筛分输出；

[0132] ②在输出的表中，手动录入WBS编号及清单细目号；

[0133] ③重读有WBS编号及清单细目号的表格，完善属性结构；

[0134] 其中，以材料信息为例，需要绑定具体的工程数量一般为部分材料信息。比如：一段挡土墙，它包含：混凝土30方、钢筋5Kg、小石子0.5方、沥青麻絮2平方米。其中需要绑定清
单细目号的数据为：混凝土30方、钢筋5Kg；其余数量是不需要绑定清单细目号的。

[0135] 进一步的，步骤六还包括：工程量数据绑定与应用，将所述标准工作数量表通过关键字段的映射在GIS平台中的BIM模型上，从而与所述公路工程的BIM模型进行绑定。

[0136] 通过步骤五最终得出的结果，可以精确确定工程数量所需要绑定的具体项目、所属路线及路线桩号，通过关键字段的映射，实现在GIS平台中点击BIM模型，直接查到到对应
的BIM模型设计工程数量。

[0137] 其次，在施工环节中的质量检验评定中，依据步骤六其WBS编号的方式，可以快速通过模型或结构树的形式找到需要进行质量评定检验的具体工程及其对应次材料数量。

[0138] 再次，在施工环节中的计量支付中，依据步骤六其工程量清单细目号的数据格式，可以快速地统计除已完成的工程量，并自动计算出已完成的工程数量及费用，提高施工效
率，提升施工资料记录质量。

[0139] 在本市实例中，通过执行步骤一到步骤三的表格预处理，能够完成对原始工程数量表的读取，实现了对公路工程电子工程数量表的结构化梳理，解决了现阶段设计过程电
子工程数量表无法统一管理的问题。工程数量表结构化原理，提升设计过程数据处理效率。
再通过步骤四的分类重构，完成原始工程数量表到标准表的转换，从数据及标准模板层面
统一了公路工程数量表的风格及类型，实现对电子工程数量表的规范化管理。再通过执行
步骤五，对标准表进行读取与绑定，对标准表进行项目信息的绑定，完成工程数量表的结构
化存储，可以在实现通过计算机辅助手段核查设计工程量错误、自动划分标段、方案数据比
较、快速查询工程数量，解决了目前上述工作纯靠手动计算、核查、修改的问题。进一步的，
由上述步骤所得标准工程数量表，可直接用于与工程量清单细目号的绑定，在公路工程设
计领域，系统性完成了工程量清单细目号与具体材料的对应关系，使得设计阶段工程量清
单编制工作由数周时间缩短至1～2个小时，在施工阶段计量支付、质量评定等需要用到设
计工程数量的环节中，解决了目前施工阶段资料人员手动翻阅大量图纸查询工程数量的问
题。在BIM+GIS平台中将相应工程数量表与模型进行映射，有效完成了施工阶段工序前置，
分部分项工作在设计阶段完成绑定，在施工阶段计量支付、质量评定等需要用到设计工程
数量的环节中，解决了目前施工阶段资料人员手动翻阅大量图纸查询工程数量的问题。

[0140] 图3示出了根据本发明示例性实施例的基于BIM+GIS的公路工程数量表提取分类重构系统，即电子设备310(例如具备程序执行功能的计算机服务器)，其包括至少一个处理
器311，电源314，以及与所述至少一个处理器311通信连接的存储器312和输入输出接口
313；所述存储器312存储有可被所述至少一个处理器311执行的指令，所述指令被所述至少
一个处理器311执行，以使所述至少一个处理器311能够执行前述任一实施例所公开的方
法；所述输入输出接口313可以包括显示器、键盘、鼠标、以及USB接口，用于输入输出数据；
电源314用于为电子设备310提供电能。

[0141] 本领域技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行
时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器
(Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0142] 当本发明上述集成的单元以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技
术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算
机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人
计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述
的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0143] 以上所述，仅为本发明具体实施方式的详细说明，而非对本发明的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本发明的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进
均应包含在本发明的保护范围之内。