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龙图腾网获悉中铁七局集团郑州工程有限公司;中铁七局集团有限公司;中国铁路设计集团有限公司申请的专利一种基于BIM的预制梁钢筋智能加工系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119107040B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411128177.X，技术领域涉及：G06Q10/10；该发明授权一种基于BIM的预制梁钢筋智能加工系统是由石军伟;张少朋;李二伟;殷爱国;郑贺民;李全信;刘同斌;陈向阳;李东原;何磊;周亮;张震江;张国岳;齐亚北;孟菁烁设计研发完成，并于2024-08-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于BIM的预制梁钢筋智能加工系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于BIM的预制梁钢筋智能加工系统。本发明中，排样算法子模块在基于BIM的预制梁钢筋智能加工系统中扮演着至关重要的角色。通过遗传算法等优化算法，它能够生成最佳的钢筋排样方案，最大化材料利用率，减少废料。这意味着系统能够更高效地利用原材料，降低生产成本，同时减少对环境的影响。此外，优化排样方案还可以提高生产效率，缩短生产周期，从而更快地满足客户需求。最后，通过减少废料和提高材料利用率，系统还能够减少资源浪费，提高资源的利用效率。切割路径规划子模块在系统中同样发挥着不可或缺的作用。通过最短路径算法，能够优化切割路径，减少切割机械的空行程，进一步提高材料利用率。

本发明授权一种基于BIM的预制梁钢筋智能加工系统在权利要求书中公布了：1.一种基于BIM的预制梁钢筋智能加工系统，其特征在于，包括：BIM模型数据处理模块、订单管理模块、智能排样切割模块、自动化加工模块、质量检测模块、物流与仓储管理模块、信号处理模块、系统集成与控制模块和通信接口模块； 所述智能排样切割模块的内部设置有输入数据处理子模块、排样算法子模块、切割路径规划子模块和切割指令生成子模块；所述BIM模型数据处理模块将解析后的钢筋信息传递给订单管理模块，用于创建和更新订单信息；所述订单管理模块根据订单状态和需求，向智能排样切割模块发送加工指令和钢筋需求信息；所述智能排样切割模块生成切割方案和排样图，并向自动化加工模块发送机械操作指令； 在加工完成后，自动化加工模块将成品输送到质量检测模块，进行质量控制和验收； 所述质量检测模块将质量检测合格的产品发送到物流与仓储管理模块，进行存储和调度； 所述物流与仓储管理模块提供库存和物流数据给数据反馈与优化模块，用于分析材料流动和生产效率； 所述数据反馈与优化模块将分析结果反馈给系统集成与控制模块，用于调整生产计划和优化加工流程；所述系统集成与控制模块通过通信接口模块与其他外部系统进行数据交换和集成； 所述通信接口模块接收来自建筑设计端的更新后的BIM模型，发送至BIM模型数据处理模块进行新一轮的数据处理； 其中，所述排样算法子模块使用遗传算法来生成最佳的钢筋排样方案，具体为： a.初始化：随机生成一组初始解，每个个体代表一种排样方案； b.评估：计算每个个体的适应度，适应度函数设计为最大化材料利用率或最小化废料； c.选择：根据适应度选择优秀的个体作为父母，用于生成下一代； d.交叉：随机选择父母进行交叉，产生新生个体； e.变异：对新生个体进行随机变异，增加种群的多样性； f.替换：用新生个体替换当前种群中的一部分或全部较差个体； g.迭代：重复步骤b至f，直到满足终止条件；所述排样算法子模块的适应度函数计算公式为： Fx=f1x+λf2x； 其中，f1x是目标函数，包括材料利用率；f2x是惩罚项，用于惩罚不满足约束的解；λ是惩罚系数，用于平衡目标函数和惩罚项的影响；材料利用率：U=原材料总长度钢筋总长度；废料：W=原材料总长度−钢筋总长度； 所述切割路径规划子模块接收排样算法子模块生成的钢筋排样方案，包括每根钢筋的位置、长度信息；根据排样方案，生成初始的切割路径；应用最短路径算法对初始路径进行优化；将优化后的路径转换成切割指令；验证切割路径的可行性；所述最短路径算法计算两个节点之间的最短路径的公式为： ； 其中，Pathi,j是从节点i到节点j的最短路径，Pathi,k是从节点i到节点k的路径，Pathk,j是从节点k到节点j的路径；在切割路径规划中，每个钢筋视为一个节点；相邻钢筋之间的直线连接视为一条边；距离表示边的长度，即相邻钢筋之间的距离； 所述切割指令生成子模块接收来自排样算法子模块和切割路径规划子模块的结果，包括每根钢筋的位置、长度、相邻钢筋之间的距离；切割指令生成子模块分析排样结果，确定每根钢筋的切割位置和切割顺序；分析路径规划结果，确定切割机械的移动路径和切割动作；基于排样和路径规划的结果，切割指令生成子模块将生成切割指令，包括切割指令的类型、坐标位置、切割参数。

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