工程圖中工程量預算信息的識別和研究

王佳新

[摘要]結(jié)合送電線路概預算編制系統(tǒng)的專業(yè)特點，建立一種新的信息濾波算法，并與字符串匹配的改進算法相結(jié)合，按先后順序用于概預算編制的工程量錄入中，借助預算模板，實現(xiàn)送電線路工程量的自動錄入。

[關(guān)鍵詞]工程量預算信息 匹配算法

中圖分類號：TB9 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2009）0110078-01

一、電氣安裝預算中需要識別的信息

與傳統(tǒng)的手工編制預算相似，編制預算時，必須從施工圖中獲取到如下信息：

1．設備，可直接由設備表中得到。

2．設備安裝信息。

3．裝置性材料及其安裝，一部分可以從材料表中直接得到，另一部分需要根據(jù)施工圖形，施工方案分析，甚至還需要進行轉(zhuǎn)換才能獲得。

以上信息都是自然地存在于施工圖中，如何把它們輸入計算機，利用計算機來識別它們，就成為計算機自動提取工程量信息地關(guān)鍵。也就是實現(xiàn)預算編制自動化的關(guān)鍵。

二、CAD施工圖文件存儲格式分析

我國電力系統(tǒng)所屬的華北、華東、東北、中南、西北、西南六大電力設計院，以及各省院所提供的計算機輔助設計施工圖，基本上都按AUTOCAD軟件包或在此基礎上二次開發(fā)的軟件包來繪制的。它們有個共同的特點，即內(nèi)部使用的圖形文件有DWG格式和DXF格式兩種。以DWG格式壓縮存貯的文件所占空間小，圖形的恢復速度快。但它有一個致命的缺點就是它是以二進制格式表示的，可讀性差，不便于分析和數(shù)據(jù)交換。而DXF格式是一種ASCⅡ文件文本，它可包含DWG文件中的全部繪圖信息，且便于閱讀和分析，因此得到了廣泛應用。

三、濾波匹配理論

（一）濾波匹配模型

在施工圖中，所有信息都是按字符信息或者是以線條信息出現(xiàn)的。在這些眾多的信息中，并不是所有的信息都能被用于預算編制，有些信息純屬是指導施工用的。那么，我們怎樣才能夠有效地去除無關(guān)信息，準確取出與預算編制相關(guān)的信息，并組成相應的子目（名稱、規(guī)格型號、單位、數(shù)量等）。這是本文所要研究的重點和難點之一。

本模型的思路是：經(jīng)多次濾波將無關(guān)信息去除后得到所需信息。前級濾波的輸出為后級濾波的輸入，濾波條件按濾波級次由弱漸強，最后通過匹配算法對最終濾波輸出進行匹配，組合成具有確切意義的事件。其模型如圖4-1所示，其中f1(x)是單端濾波器。

設有標準事件集合{K}，每個事件Ki可以有若干個觸發(fā)信號觸發(fā)，故每個事件Ki可用一個m維向量ki=(ai，bi，ci……)表示。每一類觸發(fā)信號組成一個集合：{A}，{B}，{C}……

所有的信號組成一個總的信號集{S}：{S}={A}∪{B}∪{C}∪……

現(xiàn)在要解決的問題是：大量沒有規(guī)則、甚至是雜亂無章的信號，它們能正確觸發(fā)哪些事件?要注意的是每個信號只能觸發(fā)使用一次，用后自動消滅。所有信號組成的集合用X表示。

（二）匹配算法

每一事件都是由若干觸發(fā)信號組成的m維向量k=(a，b，c，d……)，由于無關(guān)信號組成的向量是無任何意義的事件。那么如何組合濾波后得到的信號，使它們能正確觸發(fā)標準事件，本文提出了一種新型匹配推理算法，即基于規(guī)則和基于實例的雙軌制匹配算法。

確定事件的發(fā)生與否主要依據(jù)兩類信息：事實和策略。事實是專門領(lǐng)域知識的真實陳述或經(jīng)驗表達，它不隨時間的改變而改變。而策略就不同，它是與時間外部條件有關(guān)的領(lǐng)域規(guī)則，而且隨環(huán)境條件的變化而變化。一般事件的描述都是由可解釋性和不可解釋性兩個方面組成。建立在可解釋特征基礎上的決策缺乏柔性和啟動性；而建立在不可能解釋特征基礎上的決策又過于直觀，缺乏系統(tǒng)性。我提出的這種雙軌制匹配算法很好的融合了以上決策方法的優(yōu)點，能夠有效解決演繹信息又有不可能解釋性信息的匹配問題。

四、送電線路預算工程量自動錄入的實現(xiàn)

根據(jù)上述分析，我在“電力建設送電線路工程概預算編制自動化系統(tǒng)”開發(fā)中，確立了以下程序流程：首先定義子模板的參數(shù)值及材料組成，然后輸入子模板的數(shù)量，概預算編制系統(tǒng)自動查找出模式P（子模板參數(shù)值），信息濾波算法的結(jié)果即定額子集合(x)作為正文S（模板的定額規(guī)則），啟動KMP算法，最后系統(tǒng)自動將該子模板對應的工程量（定額條目）裝入工程量信息庫，完成系統(tǒng)要求的任務。下面以示例加以說明。

工程設計中的實物：ZG1-15混凝土桿，數(shù)量為6“ZG1-15混凝土桿”子模板，其參數(shù)值集合是由五個獨立參數(shù)組成：[‘桿數(shù)=雙桿，‘桿型=分段式，‘桿形=直線，‘套筒=有，‘混凝土桿封頂=無]。

混凝土桿的定額規(guī)則是一組定額的集合（共56條），進行工程量自動錄入：

首先按照混凝土件重參數(shù)和工程的運輸類型的情況進行信息濾波，得到符合條件的定額子集（還剩26條定額），其中一條40438（定額編號）的定額，它的規(guī)則是：‘桿數(shù)=雙桿，桿型=分段式，桿形=直線，套筒=有，混凝土桿封頂=無；

然后，執(zhí)行KMP算法，運行的過程如下：

1．系統(tǒng)自動查找出模式P（子模板參數(shù)值）和正文，P=‘桿數(shù)二雙桿，S=‘桿數(shù)=雙桿，桿型二分段式，套筒=有，查找成功；

2．P=‘桿型=分段式，S同前，查找成功；

3．P=‘套筒=有，S同前，查找成功；

4．P=‘混凝土桿封頂=無，S同前，查找成功。

可見集合P中所有的參數(shù)值都能與正文S匹配，即子模板的參數(shù)值符合該條定額規(guī)則的條件，因此定額編號為40438的條目是安裝ZG1-15混凝土桿對應的定額條目，其數(shù)量為6，輸入工程量信息庫。

重新選擇下一條定額規(guī)則，把它設置為正文S的值，重復上述步驟。循環(huán)往復直至完成所有其余定額規(guī)則的比較。

參考文獻：

[1]戴肖鋒，基于擴展圖與多態(tài)模型的工程CAD建模技術(shù)研究[D].中國科學院研究生院（計算技術(shù)研究所），2000.

[2]李正敏、張樹生，工程圖文本信息的自動提取與建庫技術(shù)研究[J].工程圖學學報，2000，（02）.