施工項(xiàng)目管理的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】施工項(xiàng)目管理的方法和系統(tǒng)
[0001] 相關(guān)美國(guó)專利申請(qǐng)的奪叉引用
[0002] 本申請(qǐng)涉及具有代理人案卷No. TRMB-3193、由Bryn Fosburgh等人于2013年4月 19 日提交的標(biāo)題為"METHOD AND SYSTEM OF CONSTRUCTION PROJECT MANAGEMENT"、并轉(zhuǎn)讓 給本申請(qǐng)的受讓人的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 13/866, 409。
【背景技術(shù)】
[0003] 在當(dāng)前的施工實(shí)踐中，集成許多專業(yè)以便使項(xiàng)目完成。然而，這些專業(yè)以集成在由 專業(yè)分開激活的線性的過程，而不是使它們成為整體。這在在數(shù)據(jù)交換方面尤其存在問題。 例如，在施工項(xiàng)目的期間，建筑師或工程師將為項(xiàng)目制定一套規(guī)劃，然后將該套規(guī)劃發(fā)送給 實(shí)際上建設(shè)該項(xiàng)目的承包商。經(jīng)常，承包商將必須在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)這些規(guī)劃作出修改。然而，這些 修改經(jīng)常需要長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量、報(bào)告和對(duì)易于出現(xiàn)錯(cuò)誤并且可能不適當(dāng)?shù)乇环植挤祷氐浆F(xiàn)場(chǎng) 中的資產(chǎn)的現(xiàn)有規(guī)劃的校正，使得工作于該項(xiàng)目的每一個(gè)人利用相同的最新版本工作。就 單機(jī)設(shè)備可以是自我感知的意義在于，由該設(shè)備所執(zhí)行的操作可以存儲(chǔ)在本地上。然而，沒 有提供推動(dòng)更新，以更新總體規(guī)劃或以更新關(guān)于任何已經(jīng)執(zhí)行的操作的其它的設(shè)備。
【附圖說明】
[0004] 包含在本申請(qǐng)中并形成本申請(qǐng)的一部分的附圖示出了本主題的實(shí)施方式并且連 同實(shí)施方式的描述，用來解釋本主題的實(shí)施方式的原理。除非另外指出，本附圖的簡(jiǎn)要說明 中所涉及的附圖應(yīng)該被理解為不是按比例繪制的。
[0005] 圖1為根據(jù)各種實(shí)施方式的信息管理網(wǎng)絡(luò)的框圖。
[0006] 圖2示出了根據(jù)各種實(shí)施方式的示例性施工工地。
[0007] 圖3A示出了根據(jù)各種實(shí)施方式的示例性機(jī)動(dòng)資產(chǎn)。
[0008] 圖3B示出了根據(jù)各種實(shí)施方式的示例性機(jī)動(dòng)化的組件。
[0009] 圖4為根據(jù)各種實(shí)施方式的示例性運(yùn)動(dòng)學(xué)上的資產(chǎn)管理平臺(tái)的框圖。
[0010] 圖5為根據(jù)各種實(shí)施方式使用的示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖。
[0011] 圖6為根據(jù)各種實(shí)施方式的示例性全球?qū)Ш叫l(wèi)星（GNSS)接收器的組件的框圖。
[0012] 圖7為根據(jù)各種實(shí)施方式的施工項(xiàng)目管理的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 現(xiàn)在將詳細(xì)參考在附圖中示出的各種實(shí)施方式、示例。雖然將結(jié)合這些實(shí)施方式 描述主題，但應(yīng)當(dāng)理解的是，它們并不旨在將主題限制于這些實(shí)施方式。相反，本文所描述 的主題旨在覆蓋可以包括在由所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)的替選方案、修改方案 和等同方案。在一些實(shí)施方式中，本文中所描述的電子計(jì)算設(shè)備、單元和組件的全部或部分 以硬件、硬件和固件的組合，硬件和計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的組合等等實(shí)現(xiàn)。此外，在以下的描 述中，闡述許多具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本主題的徹底理解。然而，一些實(shí)施方式可以沒有這些具 體細(xì)節(jié)而實(shí)施。在其它實(shí)例中，公知的方法、過程、對(duì)象和電路為了不必要地模糊本主題的 各個(gè)方面而沒有進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0014] 符號(hào)和術(shù)語
[0015] 除非特別聲明，否則如以下討論中所顯然的，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)的是，貫穿本實(shí)施方式的本 說明書，利用諸如"提供"、"收集"、"更新"、"使用"、"估計(jì)"、"比較"、"確定"、"校正"、"創(chuàng)建"、 "實(shí)施"、"發(fā)送"等術(shù)語的討論通常（但不總是）指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類似電子計(jì)算設(shè)備的 動(dòng)作和進(jìn)程。電子計(jì)算設(shè)備操縱在電子計(jì)算設(shè)備的處理器、寄存器和/或存儲(chǔ)器內(nèi)表示為 物理（電子）量的數(shù)據(jù)并將所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成在該電子計(jì)算設(shè)備的存儲(chǔ)器、寄存器和/或該 電子計(jì)算設(shè)備或其它電子計(jì)算設(shè)備的其它的這種信息的存儲(chǔ)組件、處理組件、傳輸組件和/ 或顯示組件內(nèi)類似地表示為物理（電子）量的其它數(shù)據(jù)。
[0016] 信息管理網(wǎng)絡(luò)
[0017] 圖1示出了根據(jù)實(shí)施方式的信息管理網(wǎng)絡(luò)100。在圖1中，施工管理計(jì)算系統(tǒng)101 包括計(jì)算機(jī)102和數(shù)據(jù)庫103,施工管理計(jì)算系統(tǒng)101將施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)105存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫 103中。根據(jù)各種實(shí)施方式，施工管理計(jì)算系統(tǒng)101包括遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)中的報(bào)告源（例如圖1的 機(jī)動(dòng)資產(chǎn)120和/或非機(jī)動(dòng)資產(chǎn)130)的計(jì)算系統(tǒng)，所述報(bào)告源生成報(bào)告（例如圖1的資產(chǎn) 報(bào)告1110)。換句話說，施工管理計(jì)算系統(tǒng)101不位于報(bào)告資產(chǎn)（例如圖1的機(jī)動(dòng)資產(chǎn)120 和/或非機(jī)動(dòng)資產(chǎn)130)上，或者不是報(bào)告資產(chǎn)的組件，所述報(bào)告資產(chǎn)生成資產(chǎn)報(bào)告。在一 個(gè)用于規(guī)劃施工項(xiàng)目的典型過程中，在施工開始之前生成多個(gè)研究和報(bào)告。作為示例，用于 公共交通項(xiàng)目的可行性研究可能會(huì)調(diào)查有多少人會(huì)使用該交通項(xiàng)目、項(xiàng)目（包括在施工過 程的期間以及在完工之后所需要的任何基礎(chǔ)設(shè)施）的估算成本，以及在項(xiàng)目中所涉及的通 行權(quán)問題。另外，在授予項(xiàng)目的許可之前，可能需要環(huán)境影響研究、歷史/文化報(bào)告和土地 使用報(bào)告。所有這信息用來基于上面所引用的因素而確定用于交通項(xiàng)目的期望路徑。在已 經(jīng)確定項(xiàng)目的位置之后，使用陸基的、空中的或基于衛(wèi)星的傳感器在物理上勘測(cè)工地，以確 定在該工地處的現(xiàn)有地形構(gòu)造。
[0018] -旦執(zhí)行了工地的勘測(cè)，就可以確定必須執(zhí)行哪些土方工程操作，以獲得正確的 工地構(gòu)造，從而完成施工項(xiàng)目。這可以包括隨挖隨填操作以及將材料帶入工地或從工地取 走材料、夯實(shí)和例如開鑿涵洞和溝渠的特征，以實(shí)現(xiàn)用于施工項(xiàng)目以及其它的建筑結(jié)構(gòu)的 期望的地形構(gòu)造。例如，必須填入或者從挖坑移走多少立方米的填充物、需要什么裝備、需 要多少工時(shí)等是在規(guī)劃過程中要考慮的所有的因素?；谠撔畔?，用于完成該項(xiàng)目的成本 和時(shí)間的估計(jì)基于現(xiàn)有的地形構(gòu)造與期望的最終項(xiàng)目之間的差異來生成。基于所有的這些 信息，然后生成施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)105。因此施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)105不僅包括初始和最終的地形構(gòu) 造（例如還包括建筑結(jié)構(gòu)）的規(guī)劃，而且還包括時(shí)間表、待執(zhí)行的任務(wù)的列表和順序、交貨 時(shí)間表、勞動(dòng)力和設(shè)備要求、預(yù)算、完成時(shí)間和在完成施工項(xiàng)目的過程期間所使用的性能標(biāo) 準(zhǔn)?？商孢x地，施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)105可以是在規(guī)劃過程期間做出改變的起始點(diǎn)。因此，由環(huán)境 影響研究、歷史/文化報(bào)告、土地使用報(bào)告等等所引起的結(jié)果可以用來更新施工項(xiàng)目設(shè)計(jì) 105。然后，生成用于完成施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)105的操作和任務(wù)的參數(shù)。用來生成施工項(xiàng)目設(shè)計(jì) 105和實(shí)時(shí)構(gòu)建的模型108的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，CAD)的示例包括 但不限于AutoCAD?、SketchUP和Bent ley的軟件。根據(jù)各種實(shí)施方式，施工管理計(jì)算系 統(tǒng)101可以實(shí)施為單機(jī)設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心，或者在基于云計(jì)算的環(huán)境中實(shí) 施。
[0019] 根據(jù)各種實(shí)施方式，在實(shí)施施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)105的過程期間，施工管理計(jì)算系統(tǒng)101 從機(jī)動(dòng)資產(chǎn)120和/或資產(chǎn)130接收資產(chǎn)信息（例如資產(chǎn)報(bào)告111)。在圖1的示例中，機(jī) 動(dòng)資產(chǎn)120包括裝備有報(bào)告設(shè)備121的機(jī)動(dòng)資產(chǎn)，該報(bào)告設(shè)備121生成資產(chǎn)報(bào)告111。使用 資產(chǎn)報(bào)告111中所傳達(dá)的信息，然后施工管理計(jì)算系統(tǒng)101使用模型更新器107更新來自 施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)105的數(shù)據(jù)，以創(chuàng)建存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫103中的施工項(xiàng)目的實(shí)時(shí)構(gòu)建的模型108。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)105獨(dú)立地保持不變，同時(shí)基于資產(chǎn)報(bào)告111連續(xù)不斷地 實(shí)時(shí)地更新實(shí)時(shí)構(gòu)建的模型108。響應(yīng)于用戶請(qǐng)求、響應(yīng)于限定的事件的發(fā)生或者自動(dòng)基 于預(yù)定的時(shí)間間隔，施工管理計(jì)算系統(tǒng)101生成報(bào)告150,該報(bào)告150可以使現(xiàn)場(chǎng)中的資產(chǎn) (例如120)更新關(guān)于當(dāng)前或即將來臨的任務(wù)，或者以提供關(guān)于施工項(xiàng)目的進(jìn)度的信息。在 一個(gè)實(shí)施方式中，每當(dāng)資產(chǎn)報(bào)告111通過施工管理計(jì)算系統(tǒng)101來接收時(shí)，生成新的報(bào)告 150以便于將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新到現(xiàn)場(chǎng)中的資產(chǎn)120。根據(jù)各種實(shí)施方式，報(bào)告150包括傳達(dá)如 何管理材料、勞動(dòng)力、裝備等等的操作項(xiàng)目管理參數(shù)，并且可以包括地理空間信息（例如二 維或者更多維）和待由資產(chǎn)執(zhí)行的下一個(gè)操作的指令。報(bào)告150可以包括什么時(shí)間執(zhí)行任 務(wù)、用于任務(wù)的最佳執(zhí)行的事件順序或者待用來執(zhí)行任務(wù)的特定裝備。該地理空間信息可 以鏈接到實(shí)時(shí)構(gòu)建的模型108的實(shí)例。類似地，響應(yīng)于來自施工管理計(jì)算系統(tǒng)101的請(qǐng)求、 響應(yīng)于限定的事件的發(fā)生或自動(dòng)地基于預(yù)定的時(shí)間間隔，資產(chǎn)120和資產(chǎn)130可以生成資 產(chǎn)報(bào)告111。通常，報(bào)告150包括用于報(bào)告任務(wù)或項(xiàng)目的進(jìn)度的數(shù)據(jù)、警告或協(xié)助完成任務(wù) 的其它的消息、或用于實(shí)施施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)的參數(shù)。
[0020] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，數(shù)據(jù)庫103可以存儲(chǔ)并檢索包括待被執(zhí)行以執(zhí)行施工項(xiàng)目設(shè) 計(jì)105的任務(wù)的參數(shù)的任務(wù)數(shù)據(jù)，并使用這些數(shù)據(jù)以生成報(bào)告150。然而，基于實(shí)時(shí)構(gòu)建的 模型108中所反映的當(dāng)前地形構(gòu)造，這些任務(wù)可以由施工管理計(jì)算系統(tǒng)101實(shí)時(shí)修改。例 如，如果施工工地的區(qū)域通過施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)105描述為填充10000立方米的填充物，并且 實(shí)時(shí)構(gòu)建的模型108示出已經(jīng)安放了僅僅2000立方米的填充物，則施工管理計(jì)算系統(tǒng)101 可以確定余下8000立方米的填充物待安放。然后該數(shù)據(jù)可以以報(bào)告150的形式實(shí)時(shí)地被 發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)中的各種資產(chǎn)，以改變?nèi)蝿?wù)的參數(shù)，從而反映當(dāng)前條件。注意的是，可以將報(bào)告 150發(fā)送到各種設(shè)備，例如手提計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理或其它顯示設(shè)備，以使得 施工工地中的人員對(duì)關(guān)于項(xiàng)目的進(jìn)度進(jìn)行評(píng)估。還可以將報(bào)告150發(fā)送到用于監(jiān)視、監(jiān)督 或報(bào)告施工項(xiàng)目的進(jìn)度的或在工地或在工地外的其它的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
[0021] 報(bào)告150可以被用來將待執(zhí)行的任務(wù)的參數(shù)（例如待執(zhí)行的任務(wù)所處于的位置、 在執(zhí)行任務(wù)時(shí)的操作參數(shù)、警告、更新的時(shí)間表信息等等）傳達(dá)到施工工地的資產(chǎn)。例如， 參照?qǐng)D2,報(bào)告150可以包括將施工參數(shù)傳達(dá)到施工工地200的機(jī)動(dòng)資產(chǎn)120的數(shù)據(jù)文件 (例如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD)文件或其它類型的數(shù)據(jù)文件）。
[0022] 圖2示出了施工工地200內(nèi)的位置205,在位置205的地方，機(jī)動(dòng)資產(chǎn)120-1(例 如平土機(jī)）將土壤移除到期望的高度。根據(jù)各種實(shí)施方式，機(jī)動(dòng)資產(chǎn)120-1配置成收集并 報(bào)告在地理空間上知道的信息141，同時(shí)執(zhí)行在資產(chǎn)報(bào)告111中被傳達(dá)到施工管理計(jì)算系 統(tǒng)101的任務(wù)。例如，在從位置205移除土壤時(shí)，機(jī)動(dòng)資產(chǎn)120可以同時(shí)收集地理空間信息 141，地理空間信息141提供機(jī)動(dòng)資產(chǎn)120-1已經(jīng)移除了多少土壤的指示。在資產(chǎn)報(bào)告111 中將該數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳達(dá)到施工管理計(jì)算系統(tǒng)101，以便于更新施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)105。在各種實(shí) 施方式中，資產(chǎn)120包括配置成接收定位信號(hào)140的機(jī)動(dòng)資產(chǎn)（例如施工工地200處的車 輛）。例如，圖2的資產(chǎn)120-1和資產(chǎn)120-2可以裝備有可以配置成從全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) (Global Navigation Satellite System，GNSS)、和/或陸基定位系統(tǒng)、和/或本地安放的 偽衛(wèi)星（未示出）接收信號(hào)的定位系統(tǒng)（例如GNSS接收器）。在各種實(shí)施方式中，機(jī)動(dòng)資 產(chǎn)可以包括施工裝備（例如卡車、推土機(jī)、平土機(jī)、鏟土機(jī)、前端裝載機(jī)等等），在該施工設(shè) 備中用來接收定位信號(hào)140的天線與地面之間的距離是已知的?？?