Definition und Umsetzung einer raum-zeitlichen Anfragesprache für die computergestützte Prüfung und Analyse von 4D-Bauwerksmodellen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. André Borrmann
• Subject Area: Structural Engineering, Building Informatics and Construction Operation
• Term: from 2010 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 177096348

Unter einem 4D-Bauwerksmodell versteht man die Verknüpfung eines bauteilorientierten, dreidimensionalen geometrischen Modells mit zeitbezogenen Informationen wie bspw. antizipierten Einbauzeitpunkten bzw. Realisierungszeiträumen. Es dient als Grundlage für die Planung von Bauabläufen. Momentan werden 4D-Modelle weitgehend manuell erzeugt und lediglich visuell überprüft. Dies ge-staltet sich angesichts der großen Fülle an Informationen als aufwändiger und fehleranfälliger Prozess. Daher soll im beantragten Projekt mit der Entwicklung einer raum-zeitlichen Anfragesprache die Möglichkeit einer computergestützten Analyse und Überprüfung von 4D-Modellen geschaffen werden. Hierzu wird die in einem vorangegangenen DFG-Projekt entwickelte „Räumliche Anfragesprache für digitale Bauwerksmodelle“ um zeitliche Operatoren erweitert. Die formale Definition der zeitlichen Operatoren wird auf Basis der Klassifikation von Intervallrelationen vorgenommen und an die spezifischen Bedürfnisse für die Analyse von 4D-Bauwerksmodellen angepasst. Für die Implementierung der raum-zeitlichen Anfrageoperatoren werden zwei verschiedene Ansätze verfolgt. Im ersten Ansatz werden räumliche und zeitliche Operatoren getrennt betrachtet, d.h. räumliche Operatoren mit den bereits entwickelten Algorithmen umgesetzt und zeitliche Operatoren durch direkten Intervallvergleich implementiert. Der zweite Ansatz basiert auf einer kombinierten Betrachtung von zeitlichen und räumlichen Operatoren und damit einer echten Analyse des vierdimensionalen Raumes. In Analogie zu Oktalbaum-basierten Ansätzen, die im Vorgängerprojekt erfolgreich zur Implementierung räumlicher Operatoren eingesetzt wurden, soll hier die Eignung von Hexadeca-Bäumen als Grundlage für die Umsetzung raum-zeitlicher Operatoren untersucht werden.

• DFG Programme: Research Grants