智慧施工中的多源信息融合理论与方法研究

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智慧施工是BIM、物联网、大数据、云计算、无线通信网络和人工智能等新兴信息技术在现代工程施工中的集成应用下所提出的全新施工理念。可以说,在一系列新兴信息技术的集成应用下,智慧施工中充斥着海量数据与信息,这些数据与信息不仅是智慧施工多目标信息源随工程施工进程推进而产生复杂交互的产物,同时也构成了智慧施工多源信息融合应用必然需要挖掘的战略资源。在当前的科技发展背景下,无论是智慧施工管理职能发挥,还是智慧施工中的多源信息融合应用,均要面对智慧施工中的多目标信息源择用、多源信息识别与关联应用问题。
  本文通过应用科学文献分析手段,跟踪国内外智慧施工、多源信息融合以及技术接受模型研究现状,并充分定位现有研究的不足与具备条件;然后,通过结合科学学与科学技术哲学,挖掘传统施工向智慧施工转变的本质,明确智慧施工的智慧内涵及其相关核心概念;对本文相关的信息资源管理理论、信息融合理论、智能计算与识别理论、空间信息组织理论和技术创新理论等科学方法体系进行准备的同时,构建相关研究内容与理论基础协同体系,为后继研究准备好先决条件。
  通过信息融合理论中的统计推断和D-S证据源规则划分方法的指导,以形成智慧施工中的多目标信息源提取规则,同时分别立足于人为因素和技术因素,构建智慧施工中的多目标信息源优选模型;在信息融合理论与信息资源管理理论协同下,结合实体物联实现原理,构建智慧施工中的多目标信息源物联接入体系;立足于信息源择用的基本原则,构建智慧施工中的多目标信息源择用效果评价模型。
  在对智慧施工中的多源信息识别体系进行研究时,通过信息资源管理、信息融合和智能计算与识别三个理论间的协同,不仅对智慧施工中的多源信息感知的过程进行描述,而且还对智慧施工中的多源信息可感知性进行分析;另外,在信息资源管理理论与已有信息融合理论的支持下,构建智慧施工中的多源信息预处理以及多源信息特征识别模型,从而通过仿真实验对所构建的多源信息识别模型进行应用分析。
  在信息融合理论与空间信息组织理论的协同下,从智慧施工工程造物所依赖的地学空间相关时空概念、维度及其要素构成出发,通过分析智慧施工时空交互状态及其剖分原理,挖掘智慧施工信息关联所依赖的时空条件及其中的信息交互状态;然后,立足于所挖掘出的智慧施工时空交互状态,构建智慧施工中的时空信息关联关系描述模型和信息关联UML领域模型;再结合信息资源管理理论,形成智慧施工时空中特有的信息标识、编码、关联表达及其系统实现架构。
  本文还结合现实中的智慧施工工程项目实例,对文中所涉及的多源信息融合理论与方法知识体系进行应用;同时,在技术创新理论的指导下,通过构建智慧施工中的多源信息融合应用EITAM模型,分析当前智慧施工中的多源信息融合应用技术接受影响要素,并提出未来我国的智慧施工多源信息融合应用推进策略。
  本文立足于多学科理论以及科学方法的指导:对智慧施工中的多目标信息源提取、优选及其物联应用机理进行深入分析;对智慧施工中的多源信息可感知状态、预处理过程和特征识别方法进行构建;对智慧施工所依赖的时空及其相关交互状态、时空中的目标信息及其关联体系进行研究;对智慧施工中的多源信息融合应用技术接受模型进行研究。最终,形成了智慧施工中的多源信息融合理论与方法知识体系,不仅有助于智慧施工信息资源开发与利用,同时可促进智慧施工中的信息融合技术创新与发展。
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