К семантическому цифровому двойнику строительства: направления будущих исследований

По мере того как сектор архитектуры, инженерии и строительства (Architecture, Engineering and Construction, AEC) вступает в цифровую эпоху, процессы проектирования, строительства и эксплуатации объектов капитального строительства все в большей степени зависят от технологий мониторинга данных от сенсорных сетей с добавленной ценностью, управления этими данными в защищённых и отказоустойчивых системах хранения, основанных на семантических моделях, а также моделирования и оптимизации инженерных систем. Помимо повышения эффективности цепочки создания стоимости, такие информационно насыщенные модели и связанные с ними технологии играют решающую роль в минимизации воздействий зданий на протяжении их жизненного цикла. В то время как информационное моделирование зданий (Building Information Modelling, BIM) предоставляет процедуры, технологии и схемы данных, обеспечивающие стандартизированное семантическое представление компонентов и систем зданий, концепция цифрового двойника предлагает более целостную, социотехническую и ориентированную на процессы характеристику сложных объектов за счёт синхронности двунаправленных киберфизических потоков данных. Кроме того, BIM не обладает семантической полнотой в таких областях, как системы управления, включая сенсорные сети, социальные системы и городские объекты, выходящие за пределы зданий; поэтому необходим целостный, масштабируемый семантический подход, учитывающий динамические данные на различных уровнях. В статье рассматриваются многоаспектные применения BIM на этапе строительства и выявляются ограничения и требования, открывающие путь к концепции цифрового двойника строительства. Затем даётся определение этой концепции, описываемой через базовые направления исследований, а также рассматриваются области будущих исследований.