文摘
辅助原材料(srm)往往是一个有价值的替代有限的原材料特别是建筑工程(即。、建筑和道路建设等土木工程工作)需要大量的原材料。使用SRM来自回收范围广泛的无机废料(例如,采矿废物,不同的工业废弃物,建筑,和拆迁废料)一直被认为是一种很有前途的,更有成本效益的和环保的替代品的开发自然资源。尽管使用SRM的好处,一些挑战需要解决在使用SRM更多。其中一个是施工工程的长期耐久性和鲜为人知的响应使用这样的替代材料。在本文中,我们目前的活动建立一个完全功能的数字化双(DT)使用SRM的道路建造。论文的第一部分是致力于努力和方法的理论正当性建立监测系统,其次是一个DT案例研究在一个集成数据环境综合建筑信息模型和监控数据。尽管本文构建在一个小规模,案例研究方法是为了允许有相似之处更大的建设项目。
1。介绍
最近,信息技术(IT)支持已经蓄势待发,甚至在更保守的行业,如建筑业(1,2]。面临更高的要求建造更大、更高、更快、更有效地和更少的环境影响,建筑、工程与施工(AEC)专家试图找到不同的方法来解决出现的挑战自动化施工工程的设计、施工、使用和改造或拆除3]。相应地,证据确凿的,AEC行业正在经历一场重大转变远离使用2 d和3 d CAD模型更加丰富数字数据结构形式的建筑信息模型(BIM) [4- - - - - -6]。这是一个观念转变,最终产品的设计成为一个语义定义产品。这种方法后,就可以创建一个数字模型几何信息和设施的nongeometric包含的所有元素的属性。需要管理信息在数字环境中沿建筑生命周期由私人投资者首次承认,其次是欧盟公共采购指令(7),鼓励欧盟成员国需要使用BIM公共资金资助的建设和建设项目。
标准化机构,例如buildingSMART,作出了巨大的努力模具数据结构到开源文件格式,如工业基础类(IFC) (8以来,标准化是至关重要的实现之间的互操作性高度专业化的工具,工程师们使用各种分析。研究人员与软件提供商携手并进达到共同目标创建一个纯粹的虚拟表示形式和/或模拟实物资产的建筑环境(5,8]。从今以后,它的长期趋势研究原子能委员会提出一个完整的虚拟副本的建设项目设计阶段开始之前的建筑工程正在体现。更高比例的投资者,包括政府机构、承包商和运营商,实现支持建设的好处,可以肯定地说,女子越来越公认的行业标准。然而,我们不能高估它的使用已经达到了其全部潜力完全由更广泛的采用BIM [9]。
我们的初步文献综述表明,如果我们AEC-related活动分割成两个子分类的建筑和土木工程项目(即。、公路、铁路隧道、堤防,等等),后者倾向于获得更多温和的IT支持(4]。特别是活动遵循设计阶段(例如,进度监控、质量控制在施工期间,在操作和监控阶段)。此外,土木工程项目需要不断的监测和维护由于不同的负载和高安全要求与衰老有关的问题(10,11]。
1.1。研究目的和方法
本文致力于证明假设土木工程师可以大大受益于数字双晶的二次原料——(SRM)基础道路建设项目。方法,研究建立在它的当前状态的概述在土木工程,同样重要的是,它总结了在公路建设中使用SRM带来的挑战,保持专注于长期监测。
理论上确定需求和挑战是有意义的检查在一个SRM-based道路建设项目的案例研究。为此,使用数字双DT是提出了一个简单的道路设计SRM的广泛使用。因此,意味着评估可行性、适用性和可持续性SRM在土木工程项目的长期监测正在检查。
2。相关工作和背景
从早期的历史建筑,需要建设过程的全面的信息支持。无论数据交换技术,改变了历史上,工程师们努力最有序和结构化项目文档成为可能。直到最近,重点主要是解决设计的技术挑战,比如如何最系统地收集和显示数据在“第一铲”之前,尤其是考虑到施工过程的优化。当然,这些努力是合理的和仍然相关,但在本文中,我们关注过程,遵循建筑本身。我们不仅解决技术问题,而且强调建筑业面临的挑战从另一个角度来看,也就是说,建筑工程的生态和经济的影响,特别是在循环经济方面(CE)模式。
2.1。建设、数字化、CE、SRM
关闭材料循环通过回收和重用材料资源密集型行业变得越来越相关,面对日益严格的环保要求和减缓气候变化的必要性。相应地,欧盟越来越认识到优势,配合从线性的商业模式过渡到CE (12]。尽管广泛努力促进CE的好处,以及立法和金融模拟,正在建立,大量的材料被回收和重用为SRM远不够理想。特别是在传统上更保守的行业,比如建筑业。实现的主要障碍、调节、文化,部门,financial-driven主要由原材料的丰度和低成本13]。不幸的是,这恰逢这样一个事实:建筑业是一个原材料的最大的消费者。也就是说,CE模型可以有用,特别是对于土木工程项目,需要大量的材料(14]。
在欧洲,6265212公里的公路存在于201615]。整个道路网络的总成本与投资成本相当于1840亿年的2016欧元。1455亿欧元和383亿欧元的运营和维护成本。这估计是在欧盟的年度GDP的1.2% (16]。2016年2.268亿吨沥青生产道路建设和康复(17)和大约06亿吨聚合(18]。考虑到12%的总目前回收和重用,多达100%的沥青在欧盟可再生(17],它实际上是相当大的,这些数字表明,存在着巨大的潜力减少公路建设环境和经济的影响和土木工程作品一般通过使用SRM从而防止天然材料的消耗,缩短运输距离通过使用本地可用SRM-based材料。经过全面的考虑,需要使用SRM越来越多,相应地,建筑环境的长期监测越来越重要。
未开发的巨大潜力设定循环业务案例在建筑业正在深入调查在EU-founded项目命名CINDERELA [11]。SRM-based CINDERELA项目中建筑产品开发成功取代原始材料和减少环境影响。再生骨料。,secondary aggregate from recycled construction and demolishing waste, is an excellent material for base and subbase courses, while certain manufactured aggregates, such as recycled Electric Arc Furnace (EAF) slag and reclaimed asphalt, are excellent for surface course asphalt layers (Figure1)。此外,还有其他几个著名SRM-based材料可以使用的道路建设和维护,在面层(1)聚合(如制造总用回收的铸造用砂,回收玻璃、钢包渣、和回收面包屑橡胶)或粘结剂(例如,从有机废物替代沥青)或两者(即。、再生沥青);(2)道路基础(例如,回收和生产总从不同的废物,回收沥青),一般化学或机械稳定需要实现所需的承载能力;和(3)底基层或堤防(例如,岩土工程复合材料)19]。使用SRM在较低的道路结构层是特别有趣,因为他们通常是最大的材料体积,但这并不忽略他们的使用在其他道路层需要较高的承载能力。
CINDERELA项目的努力建立一个长期可持续的商业模式基于应用SRM-based材料只有一个拼图的。是同样重要的证明等一些非常规的建筑材料和结构环境和结构都是安全的。重要的是要意识到,当使用SRM更具挑战性的问题不太熟悉这种材料工程师,特别是考虑到其长期行为。因此,考虑到这一点,更重要的是要仔细收集数据的响应SRM-based建筑材料一旦安装在实际环境中。
2.2。数字双胞胎(DTs)道路建设
在最广泛和最简单的情况下,DTs的资产可以被定义为一个cyber-physical集成,流程,或系统虚拟仿真,基准测试和检查20.,21]。DTs作为桥接元件之间的真实和虚拟环境中实时收集数据实体。他们是一种人工制品;会议点或一个接口之间存在一个“内在的”环境中,物质和人工制品本身的组织,和一个“外”的环境,在其运作环境。
更具体地说,在原子能委员会符合CE的需求原则,DTs的概念可以被视为提供实物资产的不断进入数字表示,即数字传感器,实时生成的数据补充基线BIM连续监测的物理环境。数据库中数据的关键维度定义真正的环境特征,可以作为DT不能明确定义。模型包括结构化几何和属性数据(材料数据,化学和矿物组成、强度、等)以及非结构化的形式支持数据实时材料特征传感器读数。
与SRM监控建设时,我们不知道确切的反应外部影响,监控可能的几何形状的变化是很重要的(即。,deformations and displacements), as well as supporting information (e.g., temperature, pressure, or external influences, monitoring of environmental impacts in the form of leaching potential toxic elements, particle, and gas emissions) as presented in Section3。所有这些信息是至关重要的,主要是为了确保机械稳定,安全,经济,环境影响,寻求进一步改善道路建筑材料和道路的机会。
在土木工程领域,正在和仍在发展的实际可用性DTs系统支持技术决策过程。一方面,当前最常用的可互换的BIM的4.2版本格式,即国际金融公司,仍然缺乏道路建设的某些特性和功能元素相对于一般建筑(22]。因此,建模阶段仍然需要很多努力,通常涉及各种软件产品以及大量的手工计算机工作。也跨越学科的模型创建和维护,DTs需求的初始密切合作这两个领域的专业知识。
此外,土木工程项目包括技术完全不同的实体,这都是内部连接(对齐)提供真正有价值的信息在交通网络层面上(或规模较小的片段)。这个连接不仅仅限于单个数字的排列模型在一个常见的坐标系但还包括方法论的建立步骤,将定义整个交通网络的相关参数。对于任何数字化系统是有用的对未来规划活动,也必须达到一个高度的不同数据库之间的数据共享(23]。这本身是一个很大的挑战。
有一个额外的步骤,复杂场景:DTs,根据定义,必须包含最新信息在路的当前状态。这只能通过包括来自不同监测传感器的数据部分4)。这个传感器数据是如何分成BIM和它的部分仍然是一个悬而未决的问题,尤其是因为可能发生了大量的传感器数据,与数据采集率高一些。两种可能的方法包括传感器数据如下:(我)单独的传感器数据元素添加到现有的女子(2)将传感器的结果分配给相应的BIM元素属性
在这两种情况下,第一步需要预处理传感器数据流和避免oversaturating BIM估计至关重要的测量参数。
3所示。遥感在土木工程
条件的详细知识和理解的物理组件未扰动的交通基础设施是必要的人员和货物运输,因此对于每一个人的幸福。最近的一些尝试管理集成结构健康监测数据(SHM)到BIM在某种程度上(24,25]。虽然这种方法特别适用于桥梁、隧道、和留住结构,但值得注意的是,传感/岩土工程监测在公路建设项目是同样重要的26]。它是由测量和监控表面运动,地下变形,现场地球和孔隙压力,压力构件(27)等。设计数据结合组织良好的连续监测数据及其评估可以支持DTs的形成,使其有效的终身digital-based管理支持(28]。
3.1。进度监控
有效的施工进度监测旨在允许识别时间和成本偏差在非常早期的阶段,它使实施纠正措施。至关重要的是在构建阶段检测按计划竣工数据组件(29日]。自动检测这些可以使有效的施工进度的决策。它是基于两个主要的信息,计划(1)和(2)测量的实际进展。然而,对于有效的物理和功能特性的数字表示的资产,不仅几何及其进度施工问题但内置材料的质量控制及其特点也是必不可少的。
3.1.1。传感几何属性
维克和Brilakis29日)区分一种非空间和空间的几何进度监控。随着非空间监测严重依赖人工数据收集的过程,如视觉检查,检查列表,和每日/每周报告,它不能使自动化过程(29日]。也耗费时间和劳动密集型,包括主观评估。这种方法通常需要大量的协调努力,也需要重大的错误率(30.]。
空间几何监测,如果简单的手持卷尺是排除在外,是基于高度准确的方法包括总车站、全球导航卫星系统接收机,光探测和测距(激光雷达)扫描仪,和摄影测量,简单比较29日]。检测性能通常取决于位置精度和点云密度或图像分辨率。而三维点云处理使识别几何(图2),因此施工进度,图像处理使建筑材料识别。他们的组合会导致真正的自动化进度监控31日]。
3.1.2。材料特性
除了精确的几何数据,完成数字表示的DTs还必须包括准确信息安装材料和单个元素形成资产的特点,例如,道路,其中一个处理各种路面层底基层、基层和面层32]。4 d BIM-based施工质量模型从设计到各个施工阶段(确保信息的一致性33]。
在路面施工中,质量检验完成后必须立即安排单独的层。发展mechanistic-empirical路面设计方法要求测量绩效的土壤属性在土方工程施工(34]。因此,要求女子组件(例如,道路embankment-unbound轴承层)特性必须包括数据类型的安装材料、级配曲线,和现场测量的性能特征,如含水率、密度和刚度。外景拍摄地感应工具(如轻量级的挠度计,核密度计,装入盘子,和动态圆锥贯入仪)可用于确定特征。现代辊可以配备传感器实时监控的压实,俗称连续压实控制(CCC) [35]。他们的优势是拥有连续的材料特性。图3提出了这种测量的结果,显然预示位置压实土较少。
3.2。维护监控
不同的参数描述岩土工程条件的资产可能被监控资产建设完成后,土木工程。这样的监控,也叫结构健康监测(SHM),目前旨在持续监测(图4)资产与实时的性能评估提供所谓的主动监视。主动意味着它使资产及时反应反应差异和持续关心资产的良好状态。现有资产进行监视,以确定如果需要补救措施。
瑟斯特等人回顾了仪表和监控的作用,通常仪表安装和参数测量,主要关注斜坡(26]。初始设计的重要性,建立监测仪器和监测计划的目标是成就是指出。因此,成功的维护需要连续监测,近实时(取决于参数监控),可靠,而且有明确的决策标准(37]。
嵌入式传感器在建筑环境丰富的信息来源,对资产的有效维护。一系列新的监测技术和传感器最近正在开发,不断引入新的。除了传统的技术,如压强计,沉降板、应变米,压力细胞,和压力垫(38,39),光纤和遥感技术似乎最有前途的。所有新兴传感技术的共同目标是成本效益实现的最大数据速率高分辨率数据启用自动监控,因此,更大的寿命仪器(26),达到延长使用寿命。
3.3。全寿命监测技术
新兴的传感技术(例如,卫星图像,机器检查使用无人机(UAV),能量收获连续监测、无线传感器网络、分布式光纤传感器,和低功耗微型传感器)可适用于监控特定的特点,发现任何异常或恶化的问题。此外,女子和物联网(物联网)提供额外的工具构建资产的全面视图状态和提高信息使用效率40,41]。使用所提到的新技术使最优终身绩效管理框架的形成(11)的实际应用也在本文研究的主题。
4所示。监测数据表示
存在许多分类方案对现有传感器的种类及其操作方式(例如,接触传感器和遥感仪器)。然而,大多数传感器是地方特色的,这意味着他们衡量一个特定的物理或几何量在一个特定的位置(或位于一个特定的位置为安全目的)。因此,从这个角度来看,他们可能会包含在3 d环境中使用点状对象。此外,一些传感器可以被视为更行式或网络。最后,还必须考虑传感器产生输出之一surface-wise性格,就像多边形在2 d GIS用于代表地区像现象。
4.1。基于数据的可视化
建立了可视化展示的三个类型作为持续发展的一部分在ASSETS4RAIL项目旨在将传感器数据集成到现有的国际金融公司基础设施(42,43]。
以下4.4.1。逐步传感器数据
IFC格式包含一个建立预定义的传感器类型列表,都属于这一类,例如,吸烟,温度或湿度传感器。换句话说,预定义的传感器逐步所有代表传感器,可以使用各种通用可视化在女子或定制的3 d元素。任何此类传感器是本地;因此,点状表示似乎是有道理的。对于不同的传感器类型,不同的图形元素应该存在类似于在GIS建立标准化制图计划的想法。促进标准化的图形元素任何传感器类型应当被视为一个积极的行动因为女子项目通常涉及许多不同的职业涉及大量的参与者。一些传感器供应商已经提供数字副本的产品(以及预定义属性的列表)在特定软件格式,如Revit。
4.1.2。网络类型传感器数据
网络类型传感器可以被视为多个传感器工作作为一个组每个传感器都有相同的内部特征或属性。他们逐步构成一系列的传感器连接成一个更大的实体,因此覆盖更多的空间,因此,使密度抽样数量的一个特定的测量。这个网络的形式或形状可以是不同的,是它所包含的节点数(即。,逐步传感器)。这种传感器的例子包括光纤电缆或磁带伸长计。
4.1.3。表面的传感器数据
第三个和最后一个传感器代表小组包括传感器,产生一个surface-wise覆盖表面的测量在调查中。这些类型的传感器操作使用不同遥感原理建立一个二维图像(2 d地图)的表面和它的部分。可视化结果的挑战这些传感器的BIM环境(基于IFC格式规范)是重要的测量高密度以来报道来自这些传感器叶子泛化的小空间。
代表这种2 d地图的方法之一是肌理BIM表面参与监控的过程。然而,这是随手可得的在国际金融公司的基础设施。更是如此,当BIM软件从一个平台转移到另一个,这些2 d地图必须转移。BIM交换过程,因此,要复杂得多。此外,并不是所有的BIM软件平台支持表面纹理,这是另一个原因表示选项似乎不那么有利。
另一种可能性将这种数据集成到BIM环境是考虑他们作为外部链接相应的BIM元素(或元素部分当子结构BIM元素是可用的或准备在建模阶段)。这些外部链接可以基本上任何形式的文件类型,如光栅图像和PDF文件。按照这种方法,链接添加到已有的BIM元素属性列表。表面类型数据集的例子包括热图像,激光位移地图,或探地雷达图像。
4.2。选择传感器数据表示方法
在所有三个表征模型描述含糊其辞,传感器的基础设施,它的数据集是作为一个单独的图层添加到现有的荡妇。这意味着添加传感器元素(与相应的输出)模型或准备荡妇,它甚至可以容纳surface-wise传感器技术。这三个方法可能都变得有些不利在下列情况下:(我)大量的传感器参与(或大量的BIM元素包含子结构,i . e。、表面补丁)(2)传感器自主操作和实时测量读数
在这种情况下,女子可能成为过饱和的存储库的元素代表点或网络类型的传感器或表面补丁(基于划分的分辨率)。单孔位微吹气扰动分析和预测可能变得更加困难,复杂,费力,如果传感器数据融合率BIM变得越来越高。
为了避免这种情况,另一种方法是避免添加传感器作为一个单独的层组,但只包括它们的输出(即。、传感器代表值)直接进入现有的属性集BIM元素。一旦这些单个传感器值存储为每个BIM元素,代表某种性能指标(PI)可以计算出每个现有的元素。这些单独的元素π可能进一步被用来估计关键性能指标(KPI)对整个结构(如道路)。在这种情况下,最好的方法可能会有一个两层结构:(我)一般来说作为一个整体(BIM)(2)一个单独的BIM元素水平
在一般的水平,估计kpi将覆盖等方面安全、可靠性、功能,和经济学。在局部元素层次,π将更紧密地连接到传感器的结果在某种故障的情况下,问题可能是孤立和更快的解决。在这个场景中,任何更多的传感器的直接可视化数据集可以完全避免给简单的指示BIM元素从传感器测量角度可能有问题。
各种土木工程结构的计算方法kpi固有的不同是由于这些结构的特点。然而,在未来,女子也覆盖的监测阶段的生命周期,包括许多不同的传感器结构,这种方法将非常欢迎。这种方式,传感器数据和工程方面的解释这些数据是分开的,这让更多的空间为微调sensor-to-BIM实现阶段这两个方面。
一些研究人员定义(K)π为目的的土木工程结构性能评估(例如,44,45]),而与此同时,实际实现的例子(K)π计划到BIM / IFC数据结构是很难找到。研究人员已经成功地证明了传感器数据的集成和BIM ([46,47]),性能指标引入IFC格式可以预期在可预见的未来。
5。数字双晶的案例研究
在本节中,我们现在准备工作建立一个功能齐全的DT道路建设项目。案例研究包括传感器数据的集成与荡妇,一个大约300访问路项目在马里博尔,斯洛文尼亚,正在退化面积前砾石坑内CINDERELA项目。公元后的道路设计原则,尤其是SRM-based产品的使用,即再生骨料路基和基层和回收沥青面层的补充剂。
虽然规模小,但是我们展示了挑战,可以预期在一个高档路DT项目。最好的模拟跨职能整合,各种BIM模型和BIM协调工具被使用,BIM的元素体现BIM传感器(对象库)是定做的,各种传感器数据结构嵌入等等。
5.1。技术要求
基于提出的文献综述部分3和4符合国际标准,即。EN ISO 19650 - 1:2018 [48),最小的功能需求的平台适合数字孪生公路建设中被确认。总之,他们包括以下:(我)功能导入和联合多个IFC模型文件(最好是同时支持IFC2x3和IFC4模式)(2)支持处理和分析BIM的元数据(3)功能为数据增加(添加新属性)直接在系统中(iv)一个接口,用于阅读、分析和自动化交换模型的元数据(如脚本、扩展插件)-这是至关重要的因为从外部数据源导入附加信息,比如结构化的XML或CSV文件,是设想传感器数据集成的概念(v)出口能力集成BIM传感器数据和外部文档的链接,打开IFC文件格式(最好是IFC2x3和IFC4),以确保与其他支持BIM软件的兼容性
5.2。实现
整个工作流(图由四个相互关联的任务5)。
项目设计开发的最初2 d CAD。因此,设置的第一步路的DT发展BIM是基于最初的计划,几何调查,等。使用创作工具的BIM是Autodesk公民3 d和Revit,当时,只有第二个被buildingSMART认证作为一个国际金融公司文件格式兼容软件(49]。尽管出口在国际金融公司的多个版本模式可在Revit Civil3D, IFC 2×3中使用的案例研究。
造型完成后,选择公共数据环境建立联合模型基于提出的标准部分5.1。联邦BIM作为基础建立DT。Bexel经理BIM分析和管理工具被选中,因为它是完全符合要求。
联邦BIM(图6)包括多个来源。元素的访问道路土方工程在土木3 d建模和传感器在Revit建模作为单独的数据源。采用BIM代表每个材料的发展水平和道路结构层分离BIM元素。此外,与监测的传感器读数与特定测试部分道路,BIM是纵向分离元素10米长。所有元素(层)的一项测试部分包括属性测试区ID,包含特定的标签(测试区顺序标识符),还包括的一部分传感器ID属性相应的传感器。
5.2.1。在BIM数据结构
集成传感器数据中的女子,某些属性扩展必须确保在BIM代表传感器的元素。除了一个独特的传感器标识符(传感器ID),这是用于连接数据元素,生成两个额外的属性作为输出的一体化进程:(我)传感器的值:数值属性代表(加工)值的传感器或KPI(2)传感器值时间戳:DateTime属性代表值采样的确切时间
5.2.2。传感器输入
基于文献综述部分3),相关传感器的生命周期响应SRM-based建筑材料结构健康和环境监测的道路选择。最合适的位置主要是检查监控也从造型的角度来看。最后,传感器的位置被定义和建模。纵向,传感器必须被放置在监控10米的中间部分,道路层之间。根据命名约定,每个传感器都必须有唯一标识符,包括测试区标识符,感应马克,和传感器标识符。采用传感器,类型,位置在路上横截面呈现在表1。
除了表中列出的传感器1环境的监测数据(例如,渗滤液化学,和粒子发射)也应该被考虑。
5.2.3。传感器数据融合
Bexel经理允许扩大功能通过开发自定义插件使用c#开放API,它允许定制软件的开发模块交换数据从任何外部数据源和可编程的方式与BIM交互环境。这些机制允许我们建立一个专用传感器集成插件,作为要点之间的集成传感器数据提供者和BIM本身。此外,在。net开发环境为我们提供了访问许多成熟的软件库与图形和图表,它被用来开发一个功能强大的UI插件(图7)。
5.2.4。传感器数据表示
在案例研究中,传感器和道路模型元素之间的关系被定义在建模过程中使用标准化的标记内的道路模型元素测试区ID属性和结构良好的命名的传感器ID属性,其中包含测试区ID。因此,可以创建智能选择集包含传感器和相应的道路元素通过创建简单的属性查询。定义属性的规则呈现在图8。
属性查询的主要优势是元素集的自动更新,如果更新荡妇。在图9根据测试区,颜色编码元素分解选择集。
最后,我们必须把数据集,例如,文件和照片,联邦模型元素,可以补充传感器数据集,并提供完整的洞察的行为SRM-based建筑材料和整体结构健康监控道路的影响。
5.2.5。过滤传感器数据基于BIM时间范围允许聚合加载到指定的环境
开发插件,可以筛选获得传感器数据之间的一个特定的开始/结束时间戳和聚合值可以加载到女子。例如,用户可以分离出特定的一天的平均价值和附加价值相关的传感元件根据其标识符。
. 5.2.6。传感器数据处理
由于特定的传感器的采样频率可以很高,它建立了附加的处理需要进行原始传感器输出才能BIM环境中使用。这可能包括冷凝样本决议(如分钟而不是毫秒)或提取有价值的数据集的关键性能指标(kpi)。最后,处理过的数据必须通过一个专用的web服务公开,数据库或文件中提供。
6。结论和工作特性
受到的潜在好处在建筑业中引入材料循环,本文探讨了好处和问题的工程师面对当他们决定使用SRM材料在公路建设项目。通过桌面研究,得出的结论是,路传感组件及其环境影响是至关重要的,确保安全性和可操作性通过其生命周期,一直到退役,回收,和潜在的重用。因此,本文总结了监测技术适用于捕捉数字数据与现有的BIM工具兼容。
根据理论研究结果,建立了一个原型来证明数字双晶的假设可能是一个有价值的技术来解决挑战使用SRM-based材料在土木工程项目。相应地,实际的一部分研究依赖于数据流在公路建设项目CINDERELA项目中被实现。的成功集成传感器数据阅读和荡妇,我们做了一个完全功能的第一步DT。由于CINDERELA内的公路建设项目案例研究仍在进行中,本文主要总结了原型功能测试的功能的观点。
尽管建设尚未完成,两个理论评估表明两个优点的可能性。首先,我们可以强调功能,超过所谓的静态荡妇,这是集中的数据收集与相关查询的优势。此外,也许是更重要的优势是(K)的图形演示π。既可以促进更明智的决策,这是数字孪生的最重要的目标之一。
尽管有效的原型实现,必须强调除了著名的两个主要挑战缺乏标准化的语义模式在土木工程的支持。第一个是“如何将大量的相对较小的传感器?”,同样重要的是“如何处理来自传感器的高频数据采集?”。需要解决的挑战;否则,数据融合在DTs可能面临风险。
在本文中,我们表明,数字孪生挑战在土木工程项目是真实的,但仍是可控的。事实证明,技术问题往往归因于软件不兼容,但可以解决通过深思熟虑的使用BIM库注意它的属性。数据处理和表示是一个更复杂的挑战,这不仅是技术性质。彻底仔细考虑将永远需要帧实质上正确的信息要传达给终端用户。我们在我们的示例中使用的选项之一是监控数据的聚合与智能模型故障生成有色元素表示。
数据可用性
数据用于支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
本文是由欧盟支持的地平线2020研究和创新计划根据授权协议。77675 (CINDERELA)和Shift2Rail合营企业在欧盟的地平线2020研究和创新计划根据授权协议。826250 (Assets4Rail)。