Processing of Topological BIM Queries using Boundary Representation Based Methods

Building Information Models (BIM) are comprehensive digital representations of buildings, which provide a large set of information originating from the different disciplines involved in the design, construction and operation processes. Moreover, accessing the data needed for a specific downstream application scenario is a challenging task in large-scale BIM projects. Several researchers recently proposed using formal query languages for specifying the desired information in a concise, well-defined manner. One of the main limitations of the languages introduced so far, however, is the inadequate treatment of geometric information. This is a significant drawback, as buildings are inherently spatial objects and qualitative spatial relationships accordingly play an important role in the analysis and verification of building models. In addition, the filters needed in specific data exchange scenarios for selecting the information required can be built by spatial objects and their relations. The lack of spatial functionality in BIM query languages is filled by the Query Language for Building Information Models (QL4BIM) which provides metric, directional and topological operators for defining filter expressions with qualitative spatial semantics. This paper focuses on the topological operators provided by the language. In particular, it presents a new implementation method based on the boundary representation of the operands which outperforms the previously presented octree-based approaches. The paper discusses the developed algorithms in detail and presents extensive performance tests.     

基于BIM的建筑机器人自主路径规划及避障研究

针对建筑机器人进入施工位置全局路径规划最优且可实时避障的要求,提出了一种新型的导航地图建立方法,通过建筑物BIM（Building Information Modeling）模型建立导航地图,通过优化A*算法搜索点选取策略,以及删除了路径上的冗余转折点,缩短算法运行时间,且规划出的全局路径不会紧贴着建筑物墙壁,有效降低了机器人与墙体发生碰撞的可能性。结合动态窗口算法进行局部路径规划,在全局路径关键点之间使用动态窗口法,且加入了新的刹车判定条件,使得机器人的运动连续化。实验结果表明改进后的A*算法运行时间相较于原始算法减少50%以上,每去除一个冗余转折点路径长度减少0.4?m,路径与障碍物之间的距离比原始算法增加了2倍,结合了动态窗口法之后能够较好地避开障碍且输出的控制参数连续化。     

基于区块链的建筑信息模型图纸多人协同创作系统

建筑信息模型(BIM)图纸多人协同创作在大型建筑项目中很重要,而现有的基于Revit等建模软件或云服务的BIM图纸多人协同创作方法存在BIM图纸版本混乱、不易溯源以及数据安全风险等问题.针对这些问题,设计了一种基于区块链的BIM图纸多人协同创作系统.该系统采用链上链下协同的存储方式,使用区块链和数据库分别存储BIM图纸...     

基于BIM技术的水利水电工程逆向设计

随着科学技术水平的快速发展,传统的二维设计在水利水电工程施工中的缺点逐渐突出,制约了水利水电工程管理水平的进一步提升,而BIM技术的发展可以实现对工程项目过程的可视化管理,使各专业之间达到整体协同,提高工程管理水平.基于此,从逆向设计的技术路线、平台配备软件及模式等3个方面,介绍基于BIM技术的水利水电各专业的逆向设计...     

基于BIM5D技术施工阶段成本控制模型构建

基于先进的BIM5D技术,结合挣值法,深刻挖掘BIM5D技术在成本控制中的潜在优势,系统性地分析成本控制模型的系统实施流程,并通过北京某信息大厦成本控制过程论证了基于BIM5D技术施工阶段成本控制模型构建的可行性。     

BIM+无人机航测技术的房建工程应用研究

建筑业作为在我国国民经济中占据重要地位的传统行业,其建筑施工周期长,资源消耗量大。将无人机应用在建筑业,既能提高工程施工质量、加快施工进度,也能融入BIM技术从而提升项目管理效率,实现对项目的管控。本文结合房建工程应用,对无人机选型、测具选型、飞控软件选型以及基于BIM数据处理软件选型进行分析,探索BIM+无人机应用标准化的适用性路径。同时,将无人机航测技术与BIM技术结合,把实体模型与虚拟模型拟合,记录施工建造的全过程,解决土方算量及进度模拟等问题,辅助项目高效、精准施工。     

施工图BIM正向设计实践研究

十四五规划提出了“加快数字化发展”的新要求, 建筑行业实现数字化转型升级迫在眉睫。BIM技术是建筑数字化的底层数据信息, 对于现阶段的BIM技术大量应用于翻模设计, 有悖于数字化建设的初衷, 并阻碍了数字化建设的高速发展。因此, BIM正向设计的推广是建筑设计行业数字化信息化建设的关键。现阶段BIM正向设计正在个别大型设计院和大型房产企业逐步实施, 但其正向设计的经验并未得到广泛推广。本文通过具体工程的施工图正向设计实践, 总结设计院BIM正向设计的成果, 为正向设计的发展推广和建筑企业数字化转型升级提供借鉴的经验。     

煤矿配电系统节能降耗研究

有效控制煤矿配电系统的能耗,可保证煤矿配电系统在运行过程中的功率损耗最小。研究了基于BIM的煤矿配电系统节能降耗方法。基于BIM集成煤矿配电系统能耗数据,使用BIM模型存储数据库,存储全部的煤矿配电系统能耗数据;依据配电系统能耗数据的BIM特征,利用注意力机制和长短记忆网络获取以及重构煤矿配电系统的特征序列,来预测煤矿配电系统能耗情况,采用模糊能耗控制方法控制煤矿配电系统能耗。测试结果表明,该方法可最大限度保证数据的完整性,数据集成后,数据失效率低于0.45%,能耗预测的拟合优度值高于0.93,控制后配电系统各个节点的功率损耗结果均低于0.015 MW,且电压相对较为平稳,均在9.5 kV。     

BIM技术在煤矿建筑工程安全检测 中的应用研究

以提升建筑工地安全监管效果为目的,研究基于BIM技术的煤矿建筑工程安全检测方法,建立由数据采集层、应用层等组成的煤矿建筑安全检测模型。数据层通过RFID标签与WSN传感网络采集以及传输煤矿建筑施工信息,经过数据处理层处理后传输至模型层内;模型层依据处理后的建筑数据,利用BIM技术内的REVIT软件建立建筑工程标高与轴网后,将CAD工程图纸导入该软件内,经过对建筑框架结构做柱体填充、添加梁、门窗等步骤,建立并实时更新煤矿建筑工程BIM模型;应用层依据更新后的煤矿建筑工程BIM模型,利用层次分析法分析建筑施工过程的异常情况;用户层依据应用层反馈的分析结果,同建筑工程管理人员进行建筑工程安全检测的人机交互。实验结果表明:该方法可实时更新建筑孔洞并充分描述其详细属性,且具备较强的冲突检测与安全隐患追踪能力。     

BIM技术在水库工程全生命期的应用研究

本文以前坪水库工程建设为例,对BIM技术在规划设计和施工建设等阶段的应用进行分析研究,总结了BIM技术在工程全生命期各阶段主要的应用项及应用优势,说明BIM技术能够为工程建设全生命期各阶段提供有力的数据和技术支撑,使工程各方建设主体协同工作,提高项目全过程精细化管理水平,并给出了各阶段BIM技术应用的主要流程框架。同时,对前坪水库运行维护阶段BIM技术应用方式开展探讨和研究,运用基于“BIM+”思维的跨平台技术,联合GIS技术、Web技术、移动应用、通信及计算机网络技术等,解决工程项目复杂数据源资源共享和管理问题,给出水库工程全生命期BIM应用的开展方法和实现方式,为BIM技术在水库工程全生命期的应用、提升工程信息化水平提供指导。