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《大连理工大学》 2016年
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基于语义Web的建筑成本信息管理研究

刘欣  
【摘要】:随着经济的高速发展,工程项目的数量和规模也日益增加,如何避免工程管理过程由人为因素、动态环境等引起的低效、管理不力等一系列问题,已成为当前研究的热点。作为建筑领域中的重要方面,建筑成本管理是项目各个参与方十分关注的问题。良好的成本信息管理可有效提高工程成本使用的效率和准确性。然而,现有的成本管理往往由于主观臆测性、环境复杂性、异构信息交互、地域差异,以及相应技术缺失等问题形成了信息的隔离与断层,使得各个系统之间的信息不能实现交换与共享。为了有效地对成本信息进行管理,建立符合我国国情的成本管理体系,提高成本信息交互性,本文综合利用现有成本管理规范、信息分类编码体系、相关理论知识等,提出成本估算本体模型、上下文本体模型、语义转换方法等,建立基于语义Web的建筑成本信息管理框架,从工程实际角度对建筑领域成本相关信息进行管理,以促进对成本信息及其相关利益体的管理。主要研究工作包括以下几个方面:(1)基于语义Web技术,从我国建筑领域成本管理存在的相关问题分析出发,在现有建筑信息分类编码体系标准研究基础上,提出符合我国成本管理实际的基于本体的成本估算模型;该模型以国家标准《建设工程工程量清单计价规范》(GB50500)作为主要参考规范进行概念模型本体构建,并结合工程实际情况提出工作项及施工条件本体;通过对模型中的相关概念和语义关系的定义,提出相应的语义规则和推理机制,并对所构建的本体模型进行推理验证。(2)基于上下文感知技术、本体建模等相关知识,从环境动态性、复杂性、多源性等方面出发,为提高相关工程人员的决策能力,引入上下文感知技术构建基于本体的上下文模型。该模型主要从工程上下文和用户上下文两个方面构建。首先根据环境中工程和用户的实际情况,将上下文信息引入到本体模型构建中,提出工程上下文本体和用户上下文本体;根据信息来源广泛性、环境动态性等特点,在上下文本体模型的基础上,提出状态上下文本体模型。同时,为了将离散信息向有序信息转换,并利用周围环境的实际状态提出情况上下文模型,情况作为基础的面向外部环境的第一层,使其更加适合利用基于规则解析;在上述模型提出的基础上对模型进行拓展和规则定义,并进行相应的案例验证。(3)通过对IFC标准的特点及相应语法分析等,提出信息交换标准和信息转换机制,构建本体模型与BIM之间信息交换与共享的链接。首先对IFC转换所需的相关技术进行介绍,并提出相应的IFC-to-OWL映射系统框架;其次通过语法与语义分析提出IFC-to-OWL转换基本规则,包括模式、界面规范、数据类型等转换规则;然后通过IFC中的表达式、规则、函数等分析,并借鉴相关研究人员的研究成果,提出相应的匹配规则;最后对IFC-to-OWL转换后的本体编辑和推理进行研究。(4)在对工程计算方法发展历程、国内外相关造价软件、相关成本信息模型等分析的基础上,通过需求与功能分析,提出基于语义Web的建筑成本信息管理框架。首先通过总体构建思路、构成及相互关系定义等,对该框架原型进行说明;然后对国内外造价软件进行问题分析,指出所提出框架的特点。(5)通过对上述本体模型、转换模式、管理框架分析,对所提出本体模型进行评估分析。首先,通过对本体评估相关研究进行分析,提出适合于本系统评估所需的评估指标;然后,利用一致性检验、专家访谈、Competency Question等方法,针对构建的本体提出对应的评估方法、评价体系,调查问卷;结合专家访谈和一致性检验等对本体进行综合分析。论文是基于语义Web理论、上下文理论、信息集成理论等,结合我国国情和工程实际提出基于语义Web的建筑成本信息管理框架模型。该模型的提出可有效解决成本管理中的人为主观性、环境动态性、信息交互性、复杂性等问题,并可有效管理成本相关信息,为复杂环境下的信息管理提供了一种有效的管理方式。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TU723.3;TP391.1

【参考文献】
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