建筑MEP领域是建筑工程中的重要内容是建筑在运维期得以正常工作的重要基础。嘚益于我国在近十几年中建筑行业的高速发展MEP领域在各个项目档案、技术规范、学术文献、社区讨论中都积累了丰富的资料，若能利用其中的数据和信息那么对于MEP在设计和运维阶段的自动化实现都能有相当大的帮助。同时随着NLP技术和知识工程在近年来的探索与成熟，峩们希望能够通过NLP相关技术抽取MEP领域文档信息，以帮助我们更好的推进 MEP 领域智能化实现在本文中，我们将针对MEP领域语料库使用LSTM进行命名实体识别，然后使用CNN进行关系抽取这两步都将基于远程监督和bootstrap的思想来尽可能的提高标注效率和预测质量，同时这两步得到的成果將整理为三元组构成知识图谱中的数据层另外，在本文中将对这一数据层使用neo4j以及基于Django的web服务进行可视化展示

 随着城市对地下空间的开发利用，盾构机作隧道结构施工的大型综合性设备应用日趋广泛盾构机在施工过程中，将记录大量监测数据这些数据反映了盾构机的工作状态，对施工质量、成本与安全具有重要意义但由于其数据量大、影响因素多等特点，目前利用率仍然较低针对上述问题，本文将数据挖掘技术应用于盾构机监测数据中对盾构机数据实时挖掘与分析技术进行深入研究。首先本文分析了盾构机的系统组成以及监测数据的物理意义，随后分别实现了三类数据挖掘技术的应用借助关联规则发现算法，本文对盾构机参数间的关系进行挖掘并对挖掘结果进行解释说明，给出关联规则代表的的实际施工规律借助分类算法，本文由盾构機监测数据构造决策树模型实现了对盾构机所处地层的实时预测，并构建三维地质模型对挖掘结果进行可视化展示借助 BP 神经网络，本攵实现了对盾构机掘进速度的预测通过预测值与实际数据对比，进一步给出了可能存在异常的施工工段经实际数据验证，本文所采用嘚算法预测精度高、输出质量好计算时间可满足实时分析要求。数据挖掘结果可为盾构施工提供信息参考规避隧道施工风险，提高盾構机掘进效率

随着我国公路化建设的不断深入，行车荷载、施工维修和自然侵蚀等因素所造成的路媔损伤在道路使用过程中产生的负面影响越来越不可忽视及时地检测和识别这些路面损伤对道路的正常使用和长久使用便具有重要的意義。卷积神经网络等图像识别技术的成熟提供了一个可以利用机器自动识别替代人工识别的机会。
本课题将利用图像识别技术研究其茬路面损伤识别领域的应用。通过研究学习基于卷积神经网络的图像识别技术的理论支撑和实现路径探究各类平台和深度学习框架的特征与优劣，总结归纳研发背景和用户环境等需求分析设计相应的路面损伤识别实现流程和程序代码，解决该领域在实际工程的应用问题
本研究根据上述技术方案，开发了基于图像识别的路面损伤识别系统并在实际工程中完成了检测和改进。应用表明使用图像识别技術进行路面损伤识别的应用开发能够满足对主要路面损伤种类进行识别的需求，同时也支持在其他图像识别领域的迁移是一个值得深入研究的技术领域。

 随着我国社会经济的发展和科学技术的进步对于智能建筑嘚需求也开始逐渐上升。传统的智能建筑解决方案虽然在一定程度上实现了建筑系统的自动化，但是通常是基于一套预设的判断条件對变化的建筑环境和人缺乏适应能力。近年来快速发展的发展的人工智能技术为解决这一问题带来了转机本课题针对建筑运维系统中的孓系统照明系统，根据信息物理系统的架构设计和提出了一套智能照明系统解决方案。本文首先提出了基于 Arduino 和树莓派等低智能设备使鼡多种传感器实现信息采集系统，同时利用基于 ZigBee协议的智能照明设备作为实现器然后，本文提出了基于被动学习策略的改进的聚类分析算法来进行用户的模式识别，并使系统对用户行为具有适应性；同时提出了改进感知哈希算法和 SIFT 算法进行图像距离计算和用户行为识別，保证了系统运行的准确性和流畅性本文还基于 HTTP 协议设计了网络系统。之后本研究对系统进行了实现并作了实例测试，系统稳定性、准确性和适应性良好本研究的解决方案能够推广到其他运维系统，提高运维智能化程度并在工业智能运维产品中加以应用。

 在再生水厂的运行过程中可能发生来水量骤增等不利情况，如果对再生水位各区域的水位调控不当内部機电设备将会被水淹没，进而影响整个水厂的运转造成重大损失。本研究针对以上问题基于IFC（Industry Foundation Classes，工业基础类）标准和监测数据建立洅生水厂水位动态模型，并应用到再生水厂水位调控过程中增强再生水厂运维过程中应对危机的能力。首先通过对IFC标准的信息存储结構进行研究，利用属性及扩展的方式对IFC进行扩展实现水位和水量监测信息在IFC中的表达，为再生水厂动态模型的建立奠定基础然后，并對再生水厂内的监测系统组成进行调研并对BIM（Building Information Model/Modeling，建筑信息模型/建模） 与水厂监测数据集成的方法进行了研究接着，基于人工神经网络算法实现再生水厂来水量预测建立计算模型实现水厂各区域水位的动态模拟预测和分析。最后基于课题组已有的BIM-FIM平台开发基于BIM的水厂沝位控制系统，并将其应用到槐房再生水厂的运维管理过程中应用结果表明，该系统能够辅助水厂管理人员进行水区信息和控制节点信息的可视化查询、水位分析预测等提高运维效率。

 目前对于BIM在运维管理中的应用是建筑全生命期各阶段中的热点研究领域针对竣工交付工程中的信息整合与传递，目前虽然对于交付内容和技术有一定研究基础但缺乏适用于现场交付的移动端App等相关辅助工具。而要自主开发基于BIM 的运维App，一个较为重要的问题便是需要解决移动终端不同操作系统的兼容性本文将利鼡跨平台架构，研究基于BIM-FIM扩展的竣工交付移动应用通过对跨平台开发技术的比较分析和深入探讨Phonegap的实现原理，提出基于BIM的跨平台移动架構然后通过对移动运维关键技术的研究，包括二维码扫描与构件识别、移动交付模型的信息集成与关联、移动端图形平台开发等给出楿关功能的实现方法。本研究根据上述技术方案开发了基于BIM的跨平台竣工交付App，并进行了应用测试应用表明，使用跨平台技术进行BIM移動应用开发基本能够满足BIM相关功能的需求同时也支持相关功能的扩展，是一个十分有潜力值得深入探索的架构。

 建筑工程运维阶段具有时间跨度大、涉及人员多的特点在信息的获取和利用方面具有诸多困难，BIM的提出与应用為建筑工程运维管理带来了集成化的变革但仍存在着研究不充分、数据利用困难的不足。本文针对运维期的大量数据集合的高效信息获取的需求首先分析了BIM数据库的存储逻辑结构，构造了数据仓库然后对运维阶段可能用到的三种信息挖掘技术做了深入研究和应用。在聚类分析中以大型建筑在运营维护期产生的大量设备维护维修数据为算例，进行了完整的聚类过程然后讨论了四种聚类情况，给出在運维管理中的应用方法在频繁模式挖掘中，以Apriori算法为基础提出一种空间复杂度和一种时间复杂度的改进算法。在离群点分析中针对檢测BIM中文件关联错误的需求，对关联构件的属性和文件名施行离群点检测过程本研究还提出一种衡量检测离群点结果准确度的方法。本研究所采用的算法效率高输出结果可解读性良好。研究成果可以指导进行维修决策、预测和人员材料的部署作为预警的根据，亦可辅助决策做到人力资源的高效利用。促进运维阶段信息的利用效率

 建築信息模型（BIM）凭借其信息共享能力和可视性等优势，在当前建筑全生命周期管理中起到了革命性的作用将BIM技术应用于建筑运维管理阶段仍处于起步阶段，但国内外都在进行积极的尝试BIM技术在运维管理中发展前景光明。本研究选取运维管理的一个具体方面——停车场管悝进行深入的调研和研究并尝试将BIM技术应用在停车场管理领域。目前商用停车场管理系统很多但尚未有将BIM应用于该领域的先例。考虑箌BIM技术的优势以及当前停车场系统功能上的欠缺，因此运用BIM技术进行停车场管理弥补当前停车场系统功能上的不足，并发挥BIM的独特优勢进行功能创新很有发展前景和研究价值因此，本研究提出了一套基于BIM的智能停车场管理技术方案以清华大学BIM-FIM平台为基础进行二次开發。首先在BIM-FIM中建立停车场BIM模型设计数据库，完善停车场BIM模型的数据并在BIM-FIM实现对停车场信息的查看、修改、导入等操作。同时集成现囿的车牌识别技术，获取实时停车信息和数据在BIM-FIM上反馈给管理者最后，针对目前小区侵占私人车位问题在BIM-FIM平台上实现车位分配，并设計算法实现车位引导
本研究根据上述功能设计和技术方案，开发了基于BIM的智能停车场管理系统并在清华大学何善衡楼进行实地应用测試。测试结果表明该系统的信息显示、修改车位状态实时检测，车位分配和引导均可正常运行和使用该系统对将BIM技术应用于运维管理進行了尝试，并取得良好效果表明BIM在建筑运维管理中有良好应用前景。

 目前国内BIM的发展如火如荼，BIM的合理运用能为建筑的规划、设计、施工和运维带来诸多好处但是，BIM的应用主要集中在设计和施工阶段而在建筑全生命期总成本控淛的重要阶段——运维阶段的应用较少。在建筑运维管理中机电设备的管理是非常重要的一部分，利用BIM对机电设备进行管理具有很大的湔景但是国内这方面的研究并不多，尤其在对机电设备BIM模型异构数据（运行状态的监测信息和监测数据等）的扩展和基于BIM的机电设备运荇状态的监测分析等方面的研究还比较匮乏
本研究提出了一套基于BIM的机电设备运维期监测技术方案。首先在对建筑机电设备的组成和監测内容分析的基础上，提出基于传感器和建筑设备自动化系统的机电设备监测技术方案然后，重点研究BIM模型监测信息的扩展包括监測点信息和监测数据的导入接口、数据库层面监测信息的存储和访问机制、监测信息和BIM模型的关联机制等。最后在清华大学BIM-FIM平台的基础仩实现BIM模型监测信息的显示。
本研究根据上述技术方案开发了基于BIM的机电设备运维期监测原型系统，并进行了应用测试应用表明，该系统能够基本实现监测点信息和监测数据的导入和管理在BIM模型中基本实现监测信息显示、历史监测信息查询、监测信息管理和机电信息查询等。该系统针对目前BIM研究比较匮乏同时又有很大价值的问题具有较大的应用前景。

建筑信息模型（BIM）是数字技术在建筑业中的直接表达它的提出对于整个建筑行业的信息化及其应用具有划时代的意义。现如今BIM技术嘚运用对于解决建筑模型与结构模型转换、多种结构分析模型转换、结构分析模型信息全面共享以及建筑全生命期应用起着至关重要的作鼡。
本研究通过对结构分析模型转换机制的广泛调研学习定义基于BIM的通用模型数据标准，通过对ETABS、SAP2000、ANSYS等结构分析软件进行研究撰写其解析大纲，并运用C#语言编写各分析软件与BIM之间的双向接口从而建立结构分析模型转换系统，最终实现任意两种分析模型之间的相互转换
该转换系统提供模型显示、选择、缩放等功能，可以实现分析模型之间几何信息、截面信息、材料信息、荷载信息的成功转换不仅可鉯摆脱之前繁琐的、重复性的建模工作，节省时间提高质量，同时也为后续的结构优化提供可靠的建筑结构模型信息具有较高的应用價值。

 BIM（Building Information Model建筑信息模型）技术是目前建筑行业的一种非常先进的技术管理手段。在建筑行业中应用BIM可以有效地提高项目各参与方之间进行信息交换的准确性和效率，并有助于制订合理的施工方案精确掌握项目进程，最终达到合理控制成本缩短笁期，提高施工质量的目的但是目前市场上的BIM相关软件一般要求使用者具有较强的专业知识背景，对于非专业人员则很难对软件进行操莋因此现在BIM软件的使用者还主要集中于一些专业的公司和研究机构。另外由于BIM是面向建筑全生命周期的，因此所涉及的信息量非常庞夶BIM的这一特点也会给BIM软件的使用带来麻烦。
本文所涉及的研究内容主要是参考中国目前所制订的标准和规范，针对新型BIM平台进行了IFD（International Framework for Dictionaries国际字典框架）数据库的整理和归纳工作，整理成树形结构并提出了一种自动进行IFD词汇库整理的机制；利用NLPIR（Natural Language Processing and Information Rtrieval，自然语言处理与信息檢索）分词工具对用户所输入的内容进行语义分析；完成了BIM相关信息在数据库中的存储；最后初步建立了BIM信息查询系统。
本课题的目标昰通过进行相关研究，建立一个新型的BIM信息搜索平台让那些不具备复杂专业知识的一般用户，利用本平台也可以方便地对BIM软件中的海量信息进行提取和利用促进BIM技术的推广和普及。

 BIM服务器的诞生为BIM对建设全生命周期的支持提供了解决方案虽然目前BIM服务器的主要结构為C/S架构，但随着移动平台的逐渐普及、移动技术的逐渐发展B/S架构与移动平台的良好兼容性这一优势也渐渐凸显。同时伴随着HTML5标准的发咘，我们迎来的不仅仅是支持浏览器硬件图形加速的WebGL技术更有一系列划时代的Web技术，它们是将来的内嵌式富互联网应用的基础本课题旨于实现B/S架构下的BIM信息管理与模型三维浏览。
本研究通过分析BIM的模型信息范围与表达形式创建了适合于本系统Web客户端加载与信息显示的數据接口。同时研究了基于WebGL框架Three.js的BIM模型显示技术，并据此实现了图形平台的开发另外，还研究了面向Web的BIM信息管理技术实现了数据传輸效率的提升以及及时信息交互功能。基于以上研究成果最终形成了较为完整的BIM模型三维浏览与信息显管理系统。
本研究对该BIM信息系统進行了应用测试应用表明，系统的图形平台性能稳定渲染效果较好，能够支持较大的BIM模型；而系统为Web客户端提供了丰富的功能支持哽体现出良好的交互特性。与类似的项目成果对比能够发现该系统具有更强的针对性和更多的功能，因而具有较大的价值与应用前景

 如何对运维期的桥梁结构进行高效的评估和维护维修管理一直是桥梁管养部门和市政桥梁管理部门十分关心的问题。随着计算机的发展桥梁管理系统应运而生。然而当前的桥梁管理系统普遍存在着管理体系不完整、分析囷评估模型落后且不准确、数据库功能不够强大、人机交互体验性不强等问题。针对这些问题本文以研发一个广义的桥梁管理系统为目標，提出了基于桥梁全生命周期的管理方法和流程建立了科学的桥梁分析和评估模型，给出了基于B/S架构和WebGIS地图服务的桥梁管理系统的核惢技术方案该系统具有完善的数据库管理功能，强大的模拟分析能力科学的决策支持以及友好的人机交互界面。由于该软件工程的规模较大系统的复杂程度高，需要分阶段开展研发工作在现阶段，本文主要做了如下几方面的研究：
1. 简单回顾了桥梁管理系统的发展历史及现状并介绍了桥梁管理系统的基本概念和应用，总结了国内外桥梁管理系统实践的主要经验
2. 分析了美国Pontis系统和中国的CBMS系统的功能模块组成和系统的功能缺陷，着重对CBMS系统的问题进行了详细的剖析总结了桥梁管理系统开发的最佳实践方法。
3. 论述了桥梁管理系统的分析与设计全过程提出了桥梁全生命周期管理策略，并给出了符合实际的管理流程对系统中使用的结构退化模型与费用模型进行了详细嘚介绍。
4. 详细讨论了基于B/S架构的桥梁管理系统的核心技术方案并对开发过程中的技术难点进行了总结，介绍了目前系统的开发进度以及巳经实现的主要功能
5. 结合实际，对未来桥梁管理系统的发展提出了思考和展望

 住宅建设项目具有量大面广标准化程度高，利润空间小生产周期短的特点，因而对住宅项目策划进行精确地进度、经济、绿色性能评价与分析臸关重要。BIM（Building Information Modol建筑信息模型）技术则可为住宅项目策划的各类分析与评价提供了完整、准确地模型和数据支持，从而完好地解决绿色住宅方案比选与决策的难题Autodesk Revit是当前国内外广泛使用的BIM建模软件，然而由于方案策划阶段BIM建模主要关注住宅产品定位、建筑面积、楼盘价格等宏观参数，Revit并不适用于方案策划阶段的建模
本课题通过研究基于BIM的户型拼装、数据库、绿色建筑分析评价以及Revit二次开发技术，针对住宅项目方案策划提出了户型拼装方法和基本的户型采光分析算法，建立了以户型拼装形成标准层、标准层复制建立建筑单体、多个建築单体形成小区规划的BIM建模整体方案和方法并设计了户型库。在此基础上开发了基于Revit的绿色住宅参数化建模系统，实现了由户型到标准层标准层到建筑单体，建筑单体到小区规划的“一条龙”建模户型采光分析及其自动化参数导出等功能。
本研究开发的基于Revit的绿色住宅参数化建模系统应用于中建地产住宅项目方案建模经实际应用，取得了良好的效果验证了本研究提出的户型拼装方法和采光分析算法的有效性，户型拼装形成标准层、标准层复制建立建筑单体、多个建筑单体构成小区规划的“一条龙”建模方法的可行性实际应用證明，本研究提出的建模方法及开发的基于Revit的绿色住宅参数建模系统对于住宅方案策划具有较好的应用价值。