一种基于版本标识符的BIM数据模型版本管理方法与流程

本发明涉及bim，尤其涉及一种基于版本标识符的bim数据模型版本管理方法。

背景技术：

1、工程全生命期bim模型数据贯通问题一直是困扰工程界的痛点问题之一，这个问题是由于工程行业的固有特性产生的。一个工程按照阶段划分可分为勘察、设计、施工、运维和养护等阶段，每个阶段又有众多的参与方负责不同的建设内容。由于缺乏顶层规划和统一协同平台，这必然导致各个参与方各自为战。参与方使用不同的应用系统生产所负责建设内容的bim模型数据，应用系统之间在bim模型数据格式层面天然割裂，进一步产生了bim模型数据贯通问题。

2、bim技术的初衷是建立并维护一个集成工程全生命期bim数据的bim模型，工程各阶段的项目人员按需获取数据，达到提升项目执行效率和节约项目成本的目的。bim技术的初衷为解决数据贯通问题提供了技术思路，即在工程全生命期建立并维护单一数据源，工程项目各个参与方都从这一个数据源中提取所需bim模型数据，并提交工程后续阶段所需bim模型数据。由于这个单一数据源中的bim模型随着工程建设的推进不断沉淀和迭代，bim模型的版本管理是实现这一技术思路必然要解决的问题。

3、目前在软件工程领域有比较成熟的代码版本管理工具，如：git、svn等。但由于工程行业业务固有特性，代码版本管理工具并不能直接用于bim模型版本管理，这体现在以下几个方面：

4、1、服务对象不同

5、工程项目一般分阶段推进，每个阶段又有多个参与方参与实施。各个参与方产生的bim数据都要能够统一有序的管理起来，服务对象为工程项目的勘测单位、设计单位、施工单位、运维单位等各个参与方。而代码版本管理工具一般适用于软件开发项目代码和文档的管理，服务对象为产品人员、研发人员、测试人员等。

6、2、管理要求不同

7、由于工程项目的业务特点，bim模型版本管理只需具备版本控制、版本提取、版本集成三大项能力即可满足要求。考虑工程项目使用人员实际情况，要求版本管理工具具备简单、便捷、界面化、交互优化、上手快等特点。bim模型版本管理一般作为一个模块嵌入到其他系统中，并不会作为一个单独的工具使用。

8、3、管理内涵不同

9、bim模型版本管理能力和代码管理工具能力内涵有所不同。以bim模型版本管理的版本提取为例说明。bim模型版本管理的版本提取和代码管理工具的创建分支对应，版本提取是把bim模型中一部分bim模型数据提取出来，创建分支；而代码管理工具创建分支是主版本的全部数据提取出来，或者是主版本的一个快照，创建分支。

10、4、管理内容不同

11、bim模型版本管理内容聚焦在模型点、线、面、体组成的几何数据；设计参数、算量、计价、质量、进度等业务数据；业务对象之间的关联关系数据；这些数据按照一定的数据结构组织起来并保存在文件或者数据库中，如：dgn、rvt等文件。而代码管理工具管理内容聚焦在文本、图片等内容上。二则在管理内容上存在明显不同。

12、并且现有的对于bim模型版本管理仅能模型级版本号，并没有考虑实体对象级或亚对象级，不能能够识别和管理实体对象中的几何、属性、关系数据的版本变化。

技术实现思路

1、本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种基于版本标识符的bim模型版本管理方法，通过本体理论将bim模型进行划分，从而提出了版本标识符对其进行管理，分别在版本管理系统和应用系统中对主模型和子模型对应的版本标识符进行维护，并基于标本标识符进行提取与集成，以解决在工程全生命期内bim模型版本管理的技术问题。

2、本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：本发明提出的一种基于版本标识符的bim模型版本管理方法，包括创建bim模型并对应版本管理系统中创建bim模型主版本，初始化与bmi模型主版本中的实体对象对应的版本标识符，以及在版本管理系统中使用或操作bim模型主版本，从而更新对应的版本标识符，其中，实体对象至少包括几何数据、属性数据和关系数据，版本标识符至少包括与实体对象对应的实体对象版本号、几何数据版本号，属性数据版本号和关系数据版本号；响应于模型提取需求，从bim模型主版本中提取bim模型子版本至应用系统，在应用系统中使用或操作bim模型子版本，并对应维护和更新bim模型子版本的版本标识符；将使用或编辑后的bim模型子版本与当前bim模型主版本基于版本标识符进行版本集成从而更新bim模型主版本，其中版本集成包括版本比对，冲突解决和版本合并。

3、通过版本管理系统和应用系统共同配合，从而实现“主版本持续迭代、子版本差异衍生”版本管理理念。

4、进一步的，版本管理系统和应用系统还将更新的版本标识符和对应的生命期分别维护至版本控制表中，并至少基于版本控制表中的版本标识符和生命期将bim模型主版本定位到bim模型版本号，从而基于bim模型版本号恢复bim模型数据。

5、进一步的，从bim模型主版本或者从bim模型子版本的实体对象发生变化时，则在版本控制表中新增对应实体对象的版本标识符记录，以及更新该实体对象对应的上一条版本标识符记录的生命期，所述生命期包括第一周期值和第二周期值，其中，上一条版本标识符记录的第一周期值为不变，第二周期值为当前的bim模型版本号，其中bim模型版本号对应当前bim模型中最大的实体对象号，新增版本标识符记录的第一周期值为当前的bim模型版本号，第二周期值标识当前bim模型存在状态的标识。

6、通过生命期标识该实体对象在bim模型版本迭代过程中的适用范围，优化版本控制过程，提高版本控制效率。

7、进一步的，所述版本管理系统和应用系统还用于基于维护历史库用于版本回退和版本演进，所述历史库用于存储删除实体对象的实体对象数据，至少保存对应实体对象的唯一标识和版本标识符，以及实体对象的本身数据和实体对象组件数据。

8、通过维护历史库，从而在版本控制(版本回退或版本演进)时恢复对应版本号的实体对象数据，通过实体对象的全局唯一标识和版本标识符来唯一确定一条记录，再通过元数据库返回实体对象元信息，用来恢复实体对象节点在实例库中的重建和挂接工作；

9、进一步的，所述操作bim模型主版本和bim模型子版本，具体包括：新增实体对象或新增实体对象中的几何数据、属性数据、关系数据；删除实体对象或删除实体对象的几何数据、属性数据、关系数据；编辑实体对象的几何数据、属性数据、关系数据。

10、进一步的，新增实体对象，则新增实体对象的实体对象版本号基于bim模型中所有实体对象版本号的最大值递增，或新增实体对象的几何数据、属性数据、关系数据中的一项或多项，则分别对应基于bim模型中所有版本标识符中的最大几何数据版本号、最大属性数据版本号、最大关系数据版本号中的一项或多项递增，以及实体对象版本号基于bim模型中所有实体对象版本号的最大值递增。

11、进一步的，删除bim模型中的实体对象，则删除并标记对应的实体对象版本号，或删除实体对象的几何数据、属性数据、关系数据中的一项或多项，则分别基于bim模型中本所有版本标识符中的最大几何数据版本号、最大属性数据版本号、最大关系数据版本号中的一项或多项递增并标记，以及实体对象版本号基于bim模型中所有实体对象版本号的最大值递增。

12、进一步的，编辑bim模型中的实体对象的几何数据、属性数据、关系数据中的一项或多项，则分别基于bim模型中所有版本标识符中的最大几何数据版本号、最大属性数据版本号、最大关系数据版本号中的一项或多项递增，以及实体对象版本号基于bim模型中所有实体对象版本号的最大值递增。

13、进一步的，所述将使用或编辑后的bim模型子版本与bim模型主版本基于版本标识符进行版本集成从而更新bim模型主版本，至少包括：获取经过应用系统处理后的bim模型子版本，将bim模型子版本和当前bim模型主版本以实体对象为单位进行至少包括几何数据、属性数据、关系数据的比对，从而识别出有状态变化的实体对象集合；将发生状态变化的实体对象集合逐个进行冲突解决；将经过冲突处理后的实体对象合并至bim模型主版本，并更新bim模型主版本中相应实体对象的版本标识符。

14、进一步的，所述获取经过应用系统处理后的bim模型子版本，将bim模型子版本和当前bim模型主版本以实体对象为单位进行至少包括几何数据、属性数据、关系数据的比对，从而识别出有状态变化的实体对象集合，具体包括：将更新后的bim模型子版本的版本标识符与初始提取的bim模型子版本的版本标识符进行比对，并标记更新后的bim模型子版本中实体对象的状态为未改变、已更新、新增、删除中的一种或多种，从而得到子模型发生状态变化的实体对象集合；将当前bim模型主版本的版本标识符与初始提取的bim模型子版本的版本标识符进行比对，标记当前bim模型主版本的实体对象状态为未改变、已更新、删除和新增中的一种或多种，从而得到主模型发生状态变化的实体对象集合。

15、bim模型版本管理粒度为亚对象级，能够识别和管理实体对象中的几何、属性、关系数据的版本变化，减少版本比对的范围，在版本集成时减少主子版本比对范围，提高性能，并且在版本控制时，能准确和迅速确定回退版本的实体对象集合。

16、本发明的有益效果是：

17、1、使用本体理论指导bim模型创建，工程实体对象应有几何、属性、关系三部分组成，实体对象本身的概念及固有属性是本体层面的内容，实体对象的组成部分几何、属性、关系具有可选特性，属于表现层面的内容；

18、2、提出版本标识符法对实体对象的版本进行管理，一个实体对象的版本标识符由实体对象o_rid，几何数据g_rid、属性数据a_rid、关系数据r_rid组成，表达形式为o_rid-g_rid-a_rid-r_rid；

19、3、bim模型版本管理粒度为亚对象级，能够识别和管理实体对象中的几何、属性、关系数据的版本变化，减少版本比对的范围，在版本集成时减少主子版本比对范围，提高性能，并且在版本控制时，能准确和迅速确定回退版本的实体对象集合；

20、4、bim模型子版本的管理在不同的软硬件环境下进行。bim模型子版本的生命期经历提取、更新、集成三个过程，其中提取和集成过程是在版本管理系统中管理、而更新过程是在应用系统中管理；

21、5、维护历史库，从而在版本控制(版本回退或版本演进)时恢复对应版本号的实体对象数据，通过实体对象的全局唯一标识和版本标识符来唯一确定一条记录，再通过元数据库返回实体对象元信息，用来恢复实体对象节点在实例库中的重建和挂接工作；

22、6、实体对象生命期标识该实体对象在bim模型版本迭代过程中的适用范围，优化版本控制过程，提高版本控制效率；

23、7、通过版本管理系统和应用系统共同配合，实现随着工程推进的主模型的数据不断积累迭代，以及实现子模型对于不同应用场景的适配，从而实现“主版本持续迭代、子版本差异衍生”版本管理理念。