Моделювання транспортної інфраструктури: онтологічний підхід
DOI:
https://doi.org/10.32703/2617-9059-2023-41-14Ключові слова:
моделювання, онтологія, багаторівнева онтологічна модель, транспортна інфраструктура.Анотація
У статті розглядаються актуальні проблеми онтологічного моделювання процесів проєктування, будівництва та експлуатації будівель і споруд транспортної інфраструктури. Таке моделювання передбачає використання стандартів і класифікаторів, прийнятих в Європі та гармонізованих в межах ВІМ (Building Information Modeling) та EULYNX (the European railway technology alliance). Запропонована багаторівнева онтологічна модель транспортної інфраструктури. Ця модель сприяє формуванню розуміння сутностей предметної області, якою є сфера транспортної інфраструктури (транспортні ремонтні підприємства, споруди транспортного призначення (мости, тунелі, колії), транспортні депо, вокзали, тощо). Запропонована модель сприяє представленню знань у вигляді, який є зручним для їх обробки у інтелектуальних системах, забезпечуючи інтелектуалізацію та цифровізацію процесів в транспортній інфраструктурі. Запропонований онтологічний підхід забезпечує багаторазове використання знань та існуючих онтологій, дозволяє використовувати сучасні технології (зокрема, семантичні), коли об’єктам предметної області відповідають свої відображення у багаторівневій онтологічній моделі. Онтологічний підхід до моделювання транспортної інфраструктури дозволяє перейти до автоматичного управління цими об’єктами та відповідними процесами в системах, які забезпечують інтелектуалізацію і цифровізацію транспорту і транспортної інфраструктури. Розроблену багаторівневу онтологічну модель планується доповнювати новими складовими, наклавши відповідні обмеження.
Посилання
Krijnen, T., Tamke, M., Thomsen, M.R., Gengnagel, C., Faircloth, B., & Scheurer, F. (2015). Assessing Implicit Knowledge in BIM Models with Machine Learning. Proceedings of The Symposium on Modelling Behaviour: Design Modelling (2015). Springer: Cham, Switzerland. 397–406.
Volk, R., Stengel, J., & Schultmann, F. (2014). Building Information Models (BIM) for existing buildings – literature review and future needs. Automation in Construction. 38, 109-127, https://doi.org/10.1016/j.autcon.2013.10.023
Buruzs, A., Miloš, Š.c, Blank-Landeshammer, B., & Zucker, G. (2022). IFC BIM Model Enrichment with Space Function Information Using Graph Neural Networks. Energies. 15, 2937. https://doi.org/10.3390/en15082937
Lilis, G. N., Giannakis, G. I., & Rovas, D. V. (2017). Automatic generation of second-level space boundary topology from IFC geometry inputs. Automation in Construction, 76, 108-124.
Tkachenko, O., Tkachenko, К., & Tkachenko, O. (2020). Designing complex intelligent systems on the basis of ontological models. Proceedings of The Third International Workshop on Computer Modeling and Intelligent Systems (CMIS-2020). 266–277.
Tkachenko, O., & Tkachenko, O. (2022). Modeling of management of intelligent systems in transport. Transport systems and technologies. 39, 252-261. https://doi.org/10.32703/2617-9040-2022-39-24
Lytvyn, V.V., Pasichnyk, V.V., & Yatsyshyn, YU.V. (2020). Intelektualʹni systemy. [Intelligent systems]. Lʹviv: “Novyy Svit – 2000” ["New World – 2000"]. 406. [In Ukrainian].
Hladun, A.YA., & Rohushyna YU.V. (2016). Semantychni tekhnolohiyi: pryntsypy ta praktyky. [Semantic technologies: principles and practices]. Kyyiv: TOV VD "ADEF-Ukrayina". [Kyiv: "ADEF-Ukraine" LLC]. 308. [In Ukrainian].
Basyuk, T.M., & Lytvyn, V.V. (2020). Movy opysu ontolohiy. [Ontology description languages]. Lʹviv: Vydavnytstvo Lʹvivsʹkoyi politekhniky. [Lviv: Publishing House of Lviv Polytechnic]. 276. [In Ukrainian].
Hladun, A.YA., & Khala, K.O. (2019). Vykorystannya ontolohichnykh modeley dlya formalizovanoho otsinyuvannya znanʹ. [The use of ontological models for formalized knowledge assessment]. Kompʺyuterni zasoby, merezhi ta systemy – Computer facilities, networks and systems. 23(18), 5–10. [In Ukrainian].
Bryde, D., Broquetas, M., Volm, JM. (2013). The project benefits of Building Information Modeling (BIM). International Journal of Project Management. 31, 971–980.
Nuttens, T. (2018). Using BIM models for the design of large rail infrastructure projects: key factors for a successful implementation. International Journal of Sustainable Development and Planning. 13(1), 73–83. https://doi.org/10.2495/SDP-V13-N1-73-83
Matthijs van de Riet, M.H. (2016). Semantic model enrichment for BIM-enabled risk-based operation and maintenance. A case study approach with Industry Foundation Classes. Nederland: Eindhoven University of Technology. 164.
Dovhyy, S.O., Velichko, V.YU., Hloba, L.S., Stryzhak, O.YE., Andrushchenko, T.I., Halʹchenko, S.A., Honchar, A.V., Hulyayev K.D., Kudlyak V.M., Lyashuk K.V., Palahin O.V., Petrenko M.H., Popova M.A, Sydorenko V.I., Slyusarenko O.O., Stus, D.V., & Ternovoy, M.YU. (2013). Kompʺyuterni ontolohiyi ta yikh vykorystannya u navchalʹnomu protsesi. Teoriya i praktyka. [Computer ontologies and their use in the educational process. Theory and practice]. Kyyiv: Instytut obdarovanoyi dytyny. [Kyiv: Institute of the Gifted Child]. 310. [In Ukrainian].
Bouwman, M., Van der Wal, D., Luttik, B., Stoelinga, M., & Rensink, A. (2023). A Case in Point: Verification and Testing of a EULYNX Interface. Formal Aspects of Computing. 351(1), 1–38. https://doi.org/10.1145/3528207
Trach, I.A., Petruk, V.H., Ishchenko, V.A., & Turchyk, P.M. (2016). Vplyv transportnoyi infrastruktury na ekolohichnu bezpeku teriofauny. [The influence of transport infrastructure on the ecological safety of theriofauna]. Naukovi pratsi Vinnytsʹkoho Natsionalʹnoho tekhnolohichnoho universytetu – Scientific works of the Vinnytsia National Technical University. 3, 1–5. [In Ukrainian].
Kupriyanovsky, V. (2017). Digital sharing economy: technologies, platforms and libraries in industry, construction, transport, and logistics. International Journal of Open Information Technologies. 5 (6), 56–75.
Rozenberg ,E. (2018). Digital Railway: from Concept to Reality. Railway equipment. 7, 20–24.
PAS 280: 2018. (2018). Through-life engineering services – Adding business value through a common framework – Guide. The British International Journal of Open Information Technologies. 6(11), 1-94.
Amatsari, J.S. (2016). Towards BIM for Asset Management in Dutch road infrastructure projects .A study of the perspectives of the client and contractor for the municipality of Rotterdam/Netherlands. Rotterdam: Delft University of Technology. 118.
Research Programme Engineering. Ontology-based data management for the GB rail industry Feasibility study. (2014). Rail safety and standards board LTD. 256.
Tutcher, J., Easton, J., Roberts, C. (2017). Enabling Data Integration in the Rail Industry Using RDF and OWL – the RaCoOn Ontolog. ASCE-ASME Journal of Risk and Uncertainty in Engineering Systems. Part A: Civil Engineering. 3(2). https://doi.org/10.1061/AJRUA6.0000859
Gigante, A., & Barrera. A. (2017). LOD BIM Element specification for Railway Turnout Systems Risk Mitigation using the Information Delivery. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 245–262.
Lan. G., Liu. T., Wang. X., Pan. X., & Huang. Z. (2022). A semantic web technology index. Scientific Report. 12, 3672. https://doi.org/10.1038/s41598-022-07615-4
Takim, R., Harris, M., & Nawawi, A.H. (2013). Building Information Modeling (BIM): A new paradigm for quality of life within Architectural, Engineering and Construction (AEC) industry. Procedia. Social and Behavioral Sciences, 101, 23-32. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2013.07.175
Trach, R.V. (2017). Informatsiyne modelyuvannya v budivnytstvi (BIM-tekhnolohiyi): sutnistʹ, etapy rozvytku ta perspektyvy rozvytku. [Information modeling in construction (BIM technologies): essence, stages of development and development prospects]. Hlobalʹni ta natsionalʹni problemy ekonomiky – Global and national problems of economics, 16, 490–495. [In Ukrainian].
Quentin, W., Gouyon, D., Boudau, S., & Levrat, E. (2019). Capitalization and Reuse with Patterns in a Model-Based Systems Engineering (MBSE) Framework. In 2019 International Symposium on Systems Engineering (ISSE), 1–8. https://doi.org/10.1019/ISSE46696.2019.8984571.
Bonnet, S., Voirin, J.-L., Exertier, D., & Normand, V. (2016). Not (Strictly) Relying on SysML for MBSE: Language, Tooling and Development Perspectives: The Arcadia/Capella Rationale.” In 2016 Annual IEEE Systems Conference (SysCon), 1-6. https://doi.org/10.1016/SYSCON.2016.7490559.
The European Railway Sector Proposal for the development of the general strategic priorities defined in the Shift2Rail Master Plan in the Shift2Rail Programme under the European Union’s H2020. Brussels: Framework Programme for Research and Innovation, 571.
Benjamin, H. (2017). Ontology Base Requirement Management For Project Standardization System Engineering For Infrastructure Using Semantic Web Technologies.. Eindhoven: Eindhoven University of Technology. 236.
Zhu, J., Chong, H. Y., Zhao, H., Wu, J., Tan, Y., & Xu, H. (2022). The Application of Graph in BIM/GIS Integration. Buildings, 12(12), 2162.. https://doi.org/10.3390/buildings12122162
Shynkarenko, V., & Zhuchyy, L. (2022). Ontolohichnyy analiz prydatnosti zaliznychnykh koliy dlya zabezpechennya vysokoshvydkoho rukhu poyizdiv. [Ontological analysis of the suitability of railway tracks to ensure high-speed train movement]. Komp'yuterni systemy ta informatsiyni tekhnolohiyi – Computer Systems and Information Technologies. (3), 11–21. https://doi.org/10.31891/csit-2022-3-2
Lee, S., & Ha, М. (2013). Customer interactive building information modeling for apartment unit design. Automation in Construction. 35, 424-430.
Krijnen, T., Tamke, M., Thomsen, M.R., Gengnagel, C., Faircloth, B., & Scheurer, F. (2015). Assessing Implicit Knowledge in BIM Models with Machine Learning. In Modelling Behaviour. Design Modelling Symposium. Springer: Cham, Switzerland. 397–406.
Sacks, R., Ma, L., Borrmann, A., Daum, S., & Kattel, U. (2017). Semantic Enrichment for Building Information Modeling: Procedure for Compiling Inference Rules and Operators for Complex Geometry. Jounal of Computing in Civil Engineering. 31, 04017062.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійні умови: Це стаття з відкритим доступом, поширювана за умовами Ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє необмежено використовувати, розповсюджувати та відтворювати на будь-якому носії за умови представлення автора та джерела оригіналу.
