一种输水隧洞全生命周期风险影响评估方法及系统

摘要

本发明公开了一种输水隧洞全生命周期风险影响评估方法及系统，其方法包括：基于输水隧洞项目的历史数据，建立风险影响评估数据库；获取所述输水隧洞项目的建筑信息模型，并从所述建筑信息模型中提取出所述输水隧洞项目所包含的工程元素集；基于所述风险影响评估数据库，计算出所述工程元素集中每一个工程元素所对应的风险影响评分值；基于所述建筑信息模型，对所述每一个工程元素所对应的风险影响评分值进行可视化处理。本发明实施例使得建筑信息模型适用风险影响评估数据库，并通过对输水隧洞项目风险评估工作的可视化管理，可保障输水隧洞项目的顺利开展。

说明书

技术领域

本发明涉及风险评估技术领域，尤其涉及一种输水隧洞全生命周期风险影响评估方法及系统。

背景技术

对输水隧洞项目的各个设计阶段进行风险影响评估是一个非常重要的问题，传统的风险影响评估是由相关专家在设计周期结束时进行的，此时修改设计所带来的时间成本和资金投入巨大。目前有部分企业应用建筑信息模型技术将风险影响评估与项目设计紧密结合起来，但这种集成方式在实际应用过程中存在以下问题：1)缺乏建筑信息模型数据与风险影响评估数据共通的数据结构，无法让建筑信息模型适用风险影响评估数据库；2)风险影响评估与建筑信息模型不是双向互通的，导致相关人员无法在建筑信息模型平台上即时可视化风险评估结果，即无法在设计过程中即时的跟踪风险影响评估结果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种输水隧洞全生命周期风险影响评估方法及系统，使得建筑信息模型适用风险影响评估数据库，并通过对输水隧洞项目风险评估工作的可视化管理，可保障输水隧洞项目的顺利开展。

为了解决上述问题，本发明提出了一种输水隧洞全生命周期风险影响评估方法，所述方法包括：

基于输水隧洞项目的历史数据，建立风险影响评估数据库；

获取所述输水隧洞项目的建筑信息模型，并从所述建筑信息模型中提取出所述输水隧洞项目所包含的工程元素集；

基于所述风险影响评估数据库，计算出所述工程元素集中每一个工程元素所对应的风险影响评分值；

基于所述建筑信息模型，对所述每一个工程元素所对应的风险影响评分值进行可视化处理。

可选的，所述工程元素集包括若干个工程对象、所述若干个工程对象中每一个工程对象的所用材料以及所述若干个工程对象中每一个工程对象的体积。

可选的，所述基于所述风险影响评估数据库，计算出所述工程元素集中每一个工程元素所对应的风险影响评分值包括：

从所述风险影响评估数据库中获取所述工程元素集中每一个工程元素的风险表征参数值；

根据所述工程元素集中每一个工程元素的风险表征参数值，计算出每一个工程元素所对应的风险影响评分值。

可选的，所述每一个工程元素所对应的风险影响评分值为：

RIS

其中，RIS

可选的，所述基于所述建筑信息模型，对所述每一个工程元素所对应的风险影响评分值进行可视化处理包括：

根据所述每一个工程元素所对应的风险影响评分值，获取所述每一个工程元素所对应的相对风险影响评分值和累积风险影响评分值；

将所述相对风险影响评分值和所述累积风险影响评分值在所述建筑信息模型中进行热图表达。

另外，本发明实施例还提供了一种输水隧洞全生命周期风险影响评估系统，所述系统包括：

建立模块，用于基于输水隧洞项目的历史数据，建立风险影响评估数据库；

提取模块，用于获取所述输水隧洞项目的建筑信息模型，并从所述建筑信息模型中提取出所述输水隧洞项目所包含的工程元素集；

计算模块，用于基于所述风险影响评估数据库，计算出所述工程元素集中每一个工程元素所对应的风险影响评分值；

可视化模块，用于基于所述建筑信息模型，对所述每一个工程元素所对应的风险影响评分值进行可视化处理。

可选的，所述工程元素集包括若干个工程对象、所述若干个工程对象中每一个工程对象的所用材料以及所述若干个工程对象中每一个工程对象的体积。

可选的，所述计算模块用于从所述风险影响评估数据库中获取所述工程元素集中每一个工程元素的风险表征参数值；以及根据所述工程元素集中每一个工程元素的风险表征参数值，计算出每一个工程元素所对应的风险影响评分值。

可选的，所述每一个工程元素所对应的风险影响评分值为：

RIS

其中，RIS

可选的，所述可视化模块用于根据所述每一个工程元素所对应的风险影响评分值，获取所述每一个工程元素所对应的相对风险影响评分值和累积风险影响评分值；以及将所述相对风险影响评分值和所述累积风险影响评分值在所述建筑信息模型中进行热图表达。

在本发明实施例中，通过建立风险影响评估数据库与建筑信息模型的双向互通关系，可以实现建筑信息模型平台在输水隧洞项目的设计过程中与风险影响评估工作的一体化应用与可视化管理，相比于传统专家打分法的工作效率高，且允许项目设计人员在设计阶段的任何时候均能自动评估风险，可提升项目设计人员的风险管理意识，从而保障输水隧洞项目的顺利开展。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例中的输水隧洞全生命周期风险影响评估方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中的输水隧洞全生命周期风险影响评估系统的结构组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1示出了本发明实施例中的一种输水隧洞全生命周期风险影响评估方法的流程示意图，所述方法包括如下步骤：

S101、基于输水隧洞项目的历史数据，建立风险影响评估数据库；

在本发明实施例中，根据对传统输水隧洞项目的工程管理理论与实践，可将所述输水隧洞项目全生命周期划分为以下三个阶段：1)建设阶段，即施工建设阶段；2)运营阶段，即引水工作运营阶段；3)结束阶段，即因使用寿命等原因而废弃封闭后的阶段。由于所述输水隧洞项目在不同阶段所面临的主要风险灾害威胁不同，本发明实施例可通过案例收集、数据整理等方式来记录期间所发生的涌水突泥、塌方、支护变形等各类灾害事件以及针对每一类灾害事件发生的风险影响因素(如地质因素、工程因素、气候因素等)，并按照全生命周期的阶段走向对每一类灾害事件发生的影响因素进行辨识标记与累积效应分析，此时可基于历史平均值的统计计量方式来确定每一类影响因素对特定阶段风险灾害的单一影响特征，包括风险发生概率系数、风险影响评分值以及专家所建议的核查时段等，从而形成所述风险影响评估数据库(RIA)。

S102、获取所述输水隧洞项目的建筑信息模型，并从所述建筑信息模型中提取出所述输水隧洞项目所包含的工程元素集；

在本发明实施例中，一般情况下输水隧洞整体工程是体现在二维图纸上的，此处引用建筑信息模型(BIM)技术实现对该输水隧洞整体工程在虚拟空间中的三维可视化表达，通过将该输水隧洞整体工程分解为若干个对象(如桩、板、锚杆等)、所述若干个对象中每一个对象的所用材料(如混凝土、钢材等)以及所述若干个对象中每一个对象的体积这三组数据以进行组合表征，以此形成所述输水隧洞项目的建筑信息模型，此时上述三组数据的集合也为所述输水隧洞项目所包含的工程元素集。

需要说明的是，由于所述工程元素集中每一个工程元素所对应的风险影响因素无法直接在所述建筑信息模型中作为属性表征，专家根据先验知识优先对不同阶段需要评估的各个工程元素所对应的风险影响因素进行统计归纳，此时可对所述工程元素集中每一个工程元素赋予全局唯一标识符，并与所述风险影响评估数据库中的相关影响因素建立映射关系，便于后续直接从所述风险影响评估数据库中提取特征参数，可实现BIM数据与RIA数据之间的双向交换，这种松散耦合方式也有助于提高风险影响评估的可操作与可扩展性。

S103、基于所述风险影响评估数据库，计算出所述工程元素集中每一个工程元素所对应的风险影响评分值；

在本发明实施例中，首先从所述风险影响评估数据库中获取所述工程元素集中每一个工程元素的风险表征参数值；其次根据所述工程元素集中每一个工程元素的风险表征参数值，计算出每一个工程元素所对应的风险影响评分值为：

RIS

f

其中，RIS

S104、基于所述建筑信息模型，对所述每一个工程元素所对应的风险影响评分值进行可视化处理。

在本发明实施例中，首先根据所述每一个工程元素所对应的风险影响评分值，获取所述每一个工程元素所对应的相对风险影响评分值为：

以及获取所述每一个工程元素所对应的累积风险影响评分值为：

其中，

其次，将所述相对风险影响评分值和所述累积风险影响评分值在所述建筑信息模型中进行热图表达，即利用颜色编码方案将所述工程元素集中每一个工程元素所对应的相对风险影响评分值和累积风险影响评分值直接体现到所述建筑信息模型中的相应工程元素上，以风险越大则颜色越深的原理来帮助所述输水隧洞项目的管理人员、施工人员和运营人员可直观地从所述建筑信息模型中了解到项目风险情况。

请参阅图2，图2示出了本发明实施例中的输水隧洞全生命周期风险影响评估系统的结构组成示意图，所述系统包括如下：

建立模块201，用于基于输水隧洞项目的历史数据，建立风险影响评估数据库；

在本发明实施例中，根据对传统输水隧洞项目的工程管理理论与实践，可将所述输水隧洞项目全生命周期划分为以下三个阶段：1)建设阶段，即施工建设阶段；2)运营阶段，即引水工作运营阶段；3)结束阶段，即因使用寿命等原因而废弃封闭后的阶段。由于所述输水隧洞项目在不同阶段所面临的主要风险灾害威胁不同，本发明实施例可通过案例收集、数据整理等方式来记录期间所发生的涌水突泥、塌方、支护变形等各类灾害事件以及针对每一类灾害事件发生的风险影响因素(如地质因素、工程因素、气候因素等)，并按照全生命周期的阶段走向对每一类灾害事件发生的影响因素进行辨识标记与累积效应分析，此时可基于历史平均值的统计计量方式来确定每一类影响因素对特定阶段风险灾害的单一影响特征，包括风险发生概率系数、风险影响评分值以及专家所建议的核查时段等，从而形成所述风险影响评估数据库(RIA)。

提取模块202，用于获取所述输水隧洞项目的建筑信息模型，并从所述建筑信息模型中提取出所述输水隧洞项目所包含的工程元素集；

在本发明实施例中，一般情况下输水隧洞整体工程是体现在二维图纸上的，此处引用建筑信息模型(BIM)技术实现对该输水隧洞整体工程在虚拟空间中的三维可视化表达，通过将该输水隧洞整体工程分解为若干个对象(如桩、板、锚杆等)、所述若干个对象中每一个对象的所用材料(如混凝土、钢材等)以及所述若干个对象中每一个对象的体积这三组数据以进行组合表征，以此形成所述输水隧洞项目的建筑信息模型，此时上述三组数据的集合也为所述输水隧洞项目所包含的工程元素集。

需要说明的是，由于所述工程元素集中每一个工程元素所对应的风险影响因素无法直接在所述建筑信息模型中作为属性表征，专家根据先验知识优先对不同阶段需要评估的各个工程元素所对应的风险影响因素进行统计归纳，此时可对所述工程元素集中每一个工程元素赋予全局唯一标识符，并与所述风险影响评估数据库中的相关影响因素建立映射关系，便于后续直接从所述风险影响评估数据库中提取特征参数，可实现BIM数据与RIA数据之间的双向交换，这种松散耦合方式也有助于提高风险影响评估的可操作与可扩展性。

计算模块203，用于基于所述风险影响评估数据库，计算出所述工程元素集中每一个工程元素所对应的风险影响评分值；

具体的，所述计算模块203用于从所述风险影响评估数据库中获取所述工程元素集中每一个工程元素的风险表征参数值；以及根据所述工程元素集中每一个工程元素的风险表征参数值，计算出每一个工程元素所对应的风险影响评分值为：

RIS

f

其中，RIS

可视化模块204，用于基于所述建筑信息模型，对所述每一个工程元素所对应的风险影响评分值进行可视化处理。

具体的，所述可视化模块204用于根据所述每一个工程元素所对应的风险影响评分值，获取所述每一个工程元素所对应的相对风险影响评分值为：

以及获取所述每一个工程元素所对应的累积风险影响评分值为：

其中，

所述可视化模块204进一步用于将所述相对风险影响评分值和所述累积风险影响评分值在所述建筑信息模型中进行热图表达，即利用颜色编码方案将所述工程元素集中每一个工程元素所对应的相对风险影响评分值和累积风险影响评分值直接体现到所述建筑信息模型中的相应工程元素上，以风险越大则颜色越深的原理来帮助所述输水隧洞项目的管理人员、施工人员和运营人员可直观地从所述建筑信息模型中了解到项目风险情况。

在本发明实施例中，通过建立风险影响评估数据库与建筑信息模型的双向互通关系，可以实现建筑信息模型平台在输水隧洞项目的设计过程中与风险影响评估工作的一体化应用与可视化管理，相比于传统专家打分法的工作效率高，且允许项目设计人员在设计阶段的任何时候均能自动评估风险，可提升项目设计人员的风险管理意识，从而保障输水隧洞项目的顺利开展。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的一种输水隧洞全生命周期风险影响评估方法及系统进行了详细介绍，本文中采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。