基于BIM的我国建设工程项目非结构化信息管理的理论与方法研究

BIM技术是工程建设行业实现高效、协作和可持续发展的方向，在发达国家得到了成功的研究与应用。由于BIM在我国应用面临着中文文本表达的非结构化信息的管理而提出的独特挑战，因此本文研究BIM环境下非结构化中文文本信息管理的理论与方法。首先根据中文文本特点研究建筑领域非结构化中文文本内容特征的提取与建模方法；其次研究建筑领域非结构化中文文本的层次化分类；进而研究与BIM交互环境下建筑领域中文本体的构建；接下来研究基于本体的非结构化中文信息与BIM的交互模型；最后，研究BIM环境下非结构化中文信息管理的支持系统。本项目应用IFC数据标准，采用基于BIM技术的Autodesk公司的Revit系统作为平台，开发非结构化中文信息管理的原型支持系统并验证本项目提出的非结构化中文信息管理模型。本项目的研究有利于解决BIM在我国建设领域应用中面临的与非结构化中文信息交互的管理问题，具有重要理论意义和应用价值。

BIM技术将极大地促进建筑领域生产方式的变革，在发达国家得到了成功的研究与应用。由于在我国BIM的应用面临着中文文本表达的非结构化信息的管理而提出的独特挑战，因此本项目研究了BIM环境下非结构化中文文本信息管理的理论与方法。具体包括以下内容：研究了建设领域文档的建模，确定了建筑领域非结构化中文文本内容特征的提取与建模方法-向量空间模型（VSM）方法。研究了建设领域文档的层次特征提取，提出了无需词典支持的基于迭代学习算法的层次特征提取方法。研究了基于BIM的建设领域文本信息管理，提出了一个系统化的建设领域非结构化文本信息的管理体系框架与实施方法。研究了基于本体的建筑领域文本信息检索与管理，包括提出了建设领域文档处理与查询语句扩展的方法、基于建设项目风险领域本体进行语义检索的体系。研究了基于IFC标准的建设领域中文文本分类，提出了将项目生命期中产生的中文文本按照IFC标准进行分类的方法。开展了基于网络的文本数据挖掘研究，提出了采用文本挖掘和网络挖掘来提取知识的方法。开展了基于本体的建筑结构设计案例表示与检索研究，将本体引入CBR方法，研究了建筑结构设计案例的表示与检索方法。开展了基于本体的建筑成本估算知识表示研究，提出了构建基于本体的成本估算表示模型。提出了基于本体的建筑工程质量通病诊断方法，利用protégé建立建筑工程质量通病诊断的领域本体模型；通过定义类之间的关系，构建SWRL 推理规则；利用JESS推理引擎针对质量通病进行推理。开展了基于BIM的建设工程文档上下文信息检索研究，提出了自动构建IFC本体的方法；提出了基于Jena的上下文推理过程；构建了基于BIM的建设工程文档上下文信息检索系统。开展了基于BIM的建设项目文本信息集成管理研究，提出了文本信息与IFC模型对象的集成方法；进行了基于BIM的建设项目文本信息集成管理系统的框架设计，并从数据库支持、集成开发环境、Autodesk Revit二次开发的工具、IFC文件解析工具四个方面介绍了文本信息集成系统的实现平台；验证了使用Revit API提取模型对象属性信息的可行性。本项目的研究成果有利于解决BIM在我国建设领域应用中面临的与非结构化中文信息交互的管理问题。